التفسير المتعمق لعاكس تخزين الطاقة المنزلي (الجزء الأول)

أنواع محولات تخزين الطاقة المنزلية

يمكن تصنيف مائلات تخزين الطاقة السكنية إلى طريقين تقنيين: اقتران التيار المستمر واقتران التيار المتردد. في نظام التخزين الكهروضوئي ، تعمل مكونات مختلفة مثل الألواح الشمسية والزجاج الكهروضوئي ، وحدات التحكم ، والمزولات الشمسية ، والبطاريات ، والأحمال (الأجهزة الكهربائية) ، وغيرها من المعدات معًا. يشير اقتران AC أو DC إلى كيفية توصيل الألواح الشمسية بأنظمة تخزين الطاقة أو البطارية. يمكن أن تكون العلاقة بين الوحدات الشمسية وبطاريات ESS إما AC أو DC. في حين أن معظم الدوائر الإلكترونية تستخدم التيار المباشر (DC) ، فإن الوحدات الشمسية تنشئ تيارًا مباشرًا ، وتخزن البطاريات الشمسية المنزلية التيار المباشر ، فإن العديد من الأجهزة تتطلب تيارًا بالتناوب (AC) للتشغيل.

في نظام تخزين الطاقة الشمسية الهجينة ، يتم تخزين التيار المباشر الناتج عن الألواح الشمسية في حزمة البطارية من خلال وحدة التحكم. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للشبكة أيضًا شحن البطارية من خلال محول DC-AC ثنائي الاتجاه. نقطة تقارب الطاقة في نهاية بطارية DC BESS. خلال اليوم ، يزود توليد الطاقة الكهروضوئية أولاً الحمل (المنتجات الكهربائية المنزلية) ثم يشحن البطارية عبر وحدة التحكم الشمسية MPPT. يتم توصيل نظام تخزين الطاقة بشبكة الولاية ، مما يتيح إطعام الطاقة الزائدة في الشبكة. في الليل ، تصريف البطارية لتوفير الطاقة إلى الحمل ، مع أي نقص تستكمله الشبكة. تجدر الإشارة إلى أن بطاريات الليثيوم توفر طاقة فقط للأحمال خارج الشبكة ولا يمكن استخدامها للأحمال المتصلة بالشبكة عند خروج شبكة الطاقة. في الحالات التي تتجاوز فيها طاقة التحميل الطاقة الكهروضوئية ، يمكن لكل من نظام تخزين البطارية والشبكة الشمسية توفير الطاقة في وقت واحد. تلعب البطارية دورًا مهمًا في موازنة طاقة النظام بسبب الطبيعة المتقلب لتوليد الطاقة الكهروضوئية واستهلاك الطاقة. علاوة على ذلك ، يسمح النظام للمستخدمين بتعيين أوقات الشحن والتفريغ لتلبية متطلبات الكهرباء الخاصة بهم.

كيف يعمل نظام تخزين الطاقة المقترن DC

نظام تخزين الطاقة الهجينة + الطاقة

يجمع العاكس المختلط الشمسي بين وظائف الشبكة وخارجها لتعزيز كفاءة الشحن. على عكس العولات على الشبكة ، التي تفصل نظام اللوحة الشمسية تلقائيًا أثناء انقطاع التيار الكهربائي لأسباب تتعلق بالسلامة ، توفر المحولات المختلطة للمستخدمين القدرة على استخدام الطاقة حتى أثناء انقطاع التيار الكهربائي ، حيث يمكنهم تشغيل كل من الشبكة وتوصيلها بالشبكة. ميزة المحولات الهجينة هي مراقبة الطاقة المبسطة التي توفرها. يمكن للمستخدمين بسهولة الوصول إلى بيانات مهمة مثل الأداء وإنتاج الطاقة من خلال لوحة العاكس أو الأجهزة الذكية المتصلة. في الحالات التي يتضمن فيها النظام محولات ، يجب مراقبة كل منها بشكل منفصل. يتم استخدام اقتران التيار المستمر في المحولات المختلطة لتقليل الخسائر في تحويل AC-DC. يمكن أن تصل كفاءة شحن البطارية مع اقتران التيار المستمر إلى حوالي 95-99 ٪ ، مقارنة بـ 90 ٪ مع اقتران التيار المتردد.

علاوة على ذلك ، فإن العاكسات الهجينة اقتصادية وضغوط وسهلة التثبيت. قد يكون تثبيت عاكس هجين جديد مع البطاريات المقترنة DC أكثر فعالية من حيث التكلفة من تعديل البطاريات المقترنة بالتكييف التي تعمل بالتكاليف في نظام موجود. تعد وحدات التحكم الشمسية المستخدمة في العاكسات الهجينة أقل تكلفة من المحولات المرتبطة بالشبكة ، في حين أن مفاتيح النقل أقل تكلفة من خزائن التوزيع الكهربائي. يمكن أن يدمج العاكس الشمسي Coupling DC Coupling أيضًا وظائف التحكم والعاكس في جهاز واحد ، مما يؤدي إلى وفورات إضافية في المعدات ونفقات التثبيت. يتم وضوح فعالية تكلفة نظام اقتران التيار المستمر بشكل خاص في أنظمة تخزين طاقة الشبكة الصغيرة والمتوسطة. يسمح التصميم المعياري للمحولات الهجينة بإضافة مكونات ووحدات تحكم سهلة ، مع خيار دمج مكونات إضافية باستخدام وحدة تحكم شمسية DC غير مكلفة نسبيًا. تم تصميم المحولات الهجينة أيضًا لتسهيل تكامل التخزين في أي وقت ، مما يؤدي إلى تبسيط عملية إضافة حزم البطارية. يتميز نظام العاكس الهجين بحجمه المدمج ، واستخدام البطاريات عالية الجهد ، وأحجام الكابلات المخفضة ، مما يؤدي إلى انخفاض خسائر إجمالية.