Τύποι οικιακών μετατροπέων αποθήκευσης ενέργειας
Οι μετατροπείς αποθήκευσης ενέργειας οικιακής χρήσης μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο τεχνικές οδούς: ζεύξη DC και ζεύξη AC.Σε ένα φωτοβολταϊκό σύστημα αποθήκευσης, διάφορα εξαρτήματα όπως ηλιακοί συλλέκτες και φωτοβολταϊκά γυαλί, ελεγκτές, ηλιακοί μετατροπείς, μπαταρίες, φορτία (ηλεκτρικές συσκευές) και άλλος εξοπλισμός συνεργάζονται.Η σύζευξη AC ή DC αναφέρεται στον τρόπο σύνδεσης των ηλιακών συλλεκτών με τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας ή μπαταρίας.Η σύνδεση μεταξύ των ηλιακών μονάδων και των μπαταριών ESS μπορεί να είναι είτε AC είτε DC.Ενώ τα περισσότερα ηλεκτρονικά κυκλώματα χρησιμοποιούν συνεχές ρεύμα (DC), οι ηλιακές μονάδες παράγουν συνεχές ρεύμα και οι οικιακές ηλιακές μπαταρίες αποθηκεύουν συνεχές ρεύμα, πολλές συσκευές απαιτούν εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) για λειτουργία.
Σε ένα υβριδικό σύστημα αποθήκευσης ηλιακής ενέργειας, το συνεχές ρεύμα που παράγεται από τα ηλιακά πάνελ αποθηκεύεται στην μπαταρία μέσω του ελεγκτή.Επιπλέον, το δίκτυο μπορεί επίσης να φορτίσει την μπαταρία μέσω ενός αμφίδρομου μετατροπέα DC-AC.Το σημείο σύγκλισης ενέργειας βρίσκεται στο άκρο της μπαταρίας DC BESS.Κατά τη διάρκεια της ημέρας, η παραγωγή φωτοβολταϊκού ρεύματος πρώτα τροφοδοτεί το φορτίο (ηλεκτρικά προϊόντα οικιακής χρήσης) και στη συνέχεια φορτίζει την μπαταρία μέσω του ηλιακού ελεγκτή MPPT.Το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας είναι συνδεδεμένο με το κρατικό δίκτυο, επιτρέποντας την τροφοδοσία υπερβολικής ισχύος στο δίκτυο.Τη νύχτα, η μπαταρία αποφορτίζεται για να τροφοδοτήσει το φορτίο με ρεύμα, ενώ τυχόν έλλειμμα συμπληρώνεται από το δίκτυο.Αξίζει να σημειωθεί ότι οι μπαταρίες λιθίου τροφοδοτούν μόνο φορτία εκτός δικτύου και δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για φορτία συνδεδεμένα στο δίκτυο όταν το ηλεκτρικό δίκτυο είναι εκτός λειτουργίας.Σε περιπτώσεις όπου η ισχύς του φορτίου υπερβαίνει την ισχύ των φωτοβολταϊκών, τόσο το δίκτυο όσο και το σύστημα αποθήκευσης της ηλιακής μπαταρίας μπορούν να τροφοδοτήσουν ταυτόχρονα το φορτίο με ισχύ.Η μπαταρία παίζει καθοριστικό ρόλο στην εξισορρόπηση της ενέργειας του συστήματος λόγω της κυμαινόμενης φύσης της παραγωγής ενέργειας από φωτοβολταϊκά και της κατανάλωσης ισχύος φορτίου.Επιπλέον, το σύστημα επιτρέπει στους χρήστες να ορίζουν χρόνους φόρτισης και εκφόρτισης για να καλύψουν τις συγκεκριμένες απαιτήσεις ηλεκτρικής ενέργειας τους.
Πώς λειτουργεί ένα Σύστημα Αποθήκευσης Ενέργειας με σύζευξη DC
Υβριδικό φωτοβολταϊκό + σύστημα αποθήκευσης ενέργειας
Ο ηλιακός υβριδικός μετατροπέας συνδυάζει τη λειτουργία ενεργοποίησης και απενεργοποίησης του δικτύου για να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα της φόρτισης.Σε αντίθεση με τους αντιστροφείς εντός δικτύου, οι οποίοι αποσυνδέουν αυτόματα το σύστημα ηλιακών πάνελ κατά τη διάρκεια διακοπής ρεύματος για λόγους ασφαλείας, οι υβριδικοί μετατροπείς προσφέρουν στους χρήστες τη δυνατότητα να χρησιμοποιούν ρεύμα ακόμη και σε διακοπές ρεύματος, καθώς μπορούν να λειτουργούν και εκτός δικτύου και συνδεδεμένοι στο δίκτυο.Ένα πλεονέκτημα των υβριδικών μετατροπέων είναι η απλοποιημένη παρακολούθηση ενέργειας που παρέχουν.Οι χρήστες μπορούν εύκολα να έχουν πρόσβαση σε σημαντικά δεδομένα, όπως η απόδοση και η παραγωγή ενέργειας μέσω του πίνακα μετατροπέα ή των συνδεδεμένων έξυπνων συσκευών.Σε περιπτώσεις όπου το σύστημα περιλαμβάνει δύο μετατροπείς, ο καθένας πρέπει να παρακολουθείται χωριστά.Η σύζευξη DC χρησιμοποιείται σε υβριδικούς μετατροπείς για την ελαχιστοποίηση των απωλειών στη μετατροπή AC-DC.Η απόδοση φόρτισης της μπαταρίας με ζεύξη DC μπορεί να φτάσει περίπου το 95-99%, σε σύγκριση με το 90% με τη σύζευξη AC.
Επιπλέον, οι υβριδικοί μετατροπείς είναι οικονομικοί, συμπαγείς και εύκολοι στην εγκατάσταση.Η εγκατάσταση ενός νέου υβριδικού μετατροπέα με μπαταρίες συνδεδεμένες με DC μπορεί να είναι πιο οικονομική από την εκ των υστέρων τοποθέτηση μπαταριών συνδεδεμένων με AC σε ένα υπάρχον σύστημα.Οι ηλιακοί ελεγκτές που χρησιμοποιούνται στους υβριδικούς μετατροπείς είναι λιγότερο ακριβοί από τους μετατροπείς που συνδέονται με το δίκτυο, ενώ οι διακόπτες μεταφοράς είναι λιγότερο δαπανηροί από τα ηλεκτρικά ερμάρια διανομής.Ο ηλιακός μετατροπέας σύζευξης DC μπορεί επίσης να ενσωματώσει λειτουργίες ελέγχου και μετατροπέα σε ένα μόνο μηχάνημα, με αποτέλεσμα πρόσθετη εξοικονόμηση σε εξοπλισμό και έξοδα εγκατάστασης.Η οικονομική αποδοτικότητα του συστήματος σύζευξης DC είναι ιδιαίτερα έντονη σε μικρά και μεσαία συστήματα αποθήκευσης ενέργειας εκτός δικτύου.Ο αρθρωτός σχεδιασμός των υβριδικών μετατροπέων επιτρέπει την εύκολη προσθήκη εξαρτημάτων και ελεγκτών, με την επιλογή ενσωμάτωσης πρόσθετων εξαρτημάτων χρησιμοποιώντας έναν σχετικά φθηνό ηλιακό ελεγκτή DC.Οι υβριδικοί μετατροπείς έχουν επίσης σχεδιαστεί για να διευκολύνουν την ενσωμάτωση της αποθήκευσης ανά πάσα στιγμή, απλοποιώντας τη διαδικασία προσθήκης πακέτων μπαταριών.Το υβριδικό σύστημα μετατροπέα χαρακτηρίζεται από το συμπαγές του μέγεθος, τη χρήση μπαταριών υψηλής τάσης και τα μειωμένα μεγέθη καλωδίων, με αποτέλεσμα χαμηλότερες συνολικές απώλειες.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουλ-07-2023