Razlika med fotovoltaičnimi pretvorniki in pretvorniki za shranjevanje energije

S hitrim razvojem obnovljivih virov energije sta fotovoltaična proizvodnja in shranjevanje energije postopoma postala pomembna sestavna dela zelene energije. V zadnjih 20 letih sta se fotovoltaika in shranjevanje energije razširila na vsak kotiček mest in podeželja v različnih panogah. Torej, ali so razsmerniki kot osrednji sestavni deli fotovoltaike in shranjevanja energije enaki?

1 fotovoltaični pretvornik

Fotovoltaični pretvornik je ključna naprava, ki pretvarja enosmerni tok (DC), ki ga ustvarjajo fotonapetostni moduli, v izmenični tok (AC). Zaradi dejstva, da je izhod fotonapetostnih sistemov za proizvodnjo električne energije enosmerni tok, medtem ko večina napajalnih sistemov in gospodinjskih aparatov uporablja izmenični tok, je vloga fotonapetostnih pretvornikov pretvorba enosmernega toka v izmenični tok, ki ustreza omrežnim standardom.

1. Princip fotovoltaičnega pretvornika

Osnovno načelo fotonapetostnega pretvornika je periodično obračanje enosmernega toka prek stikalnih elementov, kot sta IGBT ali MOSFET, in oblikovanje stabilnega AC izhoda po filtriranju, nadzoru in regulaciji. Ta postopek se doseže z inverterskim vezjem, ki običajno uporablja tehnologijo modulacije širine impulza (PWM), da se zagotovi, da izhodna napetost in frekvenca ustrezata zahtevam električnega omrežja.

Razsmernik vključuje tudi krmilnik MPPT (Maximum Power Point Tracking), ki se uporablja za prilagajanje delovne točke fotonapetostnih modulov v realnem času, tako da lahko fotovoltaični sistem vedno deluje v optimalnem stanju izhodne moči, s čimer se izboljša moč sistema. učinkovitost proizvodnje. Poleg tega ima veliko pretvornikov zdaj tudi funkcije, kot sta nizkonapetostna vožnja skozi in zaščita pred otočkom.

2. Razvrstitev fotovoltaičnih pretvornikov

Razvrščeno po strukturi:

Centralni pretvornik:primeren za velike fotovoltaične elektrarne, združuje enosmerno moč vseh fotonapetostnih modulov v en pretvornik za pretvorbo. Centralizirani razsmerniki imajo veliko kapaciteto in se običajno uporabljajo v velikih fotovoltaičnih elektrarnah.

Pretvornik strun:primerno za majhne in srednje velike fotonapetostne elektrarne, več fotonapetostnih modulov je zaporedno povezanih, več razsmernikov pa se uporablja za invertiranje izhoda vsakega niza posebej. Nizki razsmerniki imajo nizko ceno in prilagodljivo namestitev, zaradi česar so primerni za distribuirane fotovoltaične sisteme, kot so stanovanjske in poslovne zgradbe.

Mikro pretvornik:Vsak fotovoltaični modul je opremljen z majhnim inverterjem, ki lahko neodvisno pretvarja enosmerno moč vsake plošče. Ta metoda lahko zmanjša izgube pri proizvodnji električne energije, ki jih povzročajo delne sence ali napake, in je primerna za proizvodnjo električne energije iz fotovoltaike v stanovanjskih objektih.

Razvrščeno po načinu dela:

Omrežni pretvornik:Pošilja izmenični tok, ki ga ustvari fotovoltaični sistem, v javno omrežje, ki običajno izpolnjuje standardne zahteve podjetja za elektroenergetsko omrežje in je primeren za fotonapetostne sisteme za proizvodnjo električne energije, povezane z omrežjem.

Pretvornik izven omrežja:Uporablja se na območjih brez povezave z omrežjem, shranjuje električno energijo prek baterij in deluje neodvisno.

2 Inverter za shranjevanje energije

Pretvorniki za shranjevanje energije se uporabljajo za pretvorbo enosmernega toka (DC), shranjenega v baterijah, v izmenični tok (AC) in za upravljanje procesa polnjenja in praznjenja baterij. Razsmerniki za shranjevanje energije in fotonapetostni pretvorniki imajo podobnosti v funkcionalnosti, vendar zaradi dejstva, da sistemi za shranjevanje energije ne vključujejo samo omrežnih vmesnikov, ampak tudi dejavnike, kot je upravljanje baterije, morajo pretvorniki za shranjevanje energije imeti več funkcij nadzora in upravljanja.

1. Načelo pretvornika za shranjevanje energije

Glavno načelo pretvornika za shranjevanje energije je pretvorba enosmerne moči v baterijskem paketu v standardno izmenično moč prek inverterskega vezja. Podobno kot fotovoltaični razsmerniki tudi pretvorniki za shranjevanje energije pretvarjajo enosmerni tok v izmenični tok prek stikalnih elementov.

Poleg tega ima pretvornik za shranjevanje energije tudi sistem za upravljanje baterije (BMS), ki je odgovoren za spremljanje stanja polnjenja in praznjenja baterije v realnem času, napetosti, toka, temperature in drugih parametrov za zagotavljanje varnosti in življenjske dobe baterije. . Hkrati lahko pretvorniki za shranjevanje energije sodelujejo z omrežjem in podpirajo dvosmerno komunikacijo, to je povratno informacijo o električni energiji v bateriji v omrežje ali polnijo iz omrežja, ko je moč omrežja nezadostna.

2. Razvrstitev razsmernikov za shranjevanje energije

Inverter za shranjevanje energije, povezan z omrežjem: primeren za sisteme za shranjevanje energije, povezane z omrežjem, ki lahko oddaja shranjeno električno energijo v omrežje ali zagotavlja zasilno napajanje v primeru izpada omrežja.

Presmernik za shranjevanje energije izven omrežja: uporablja se na izoliranih območjih ali v rezervnih sistemih za pretvorbo električne energije v baterijah za shranjevanje energije v izmenični tok za uporabo v gospodinjstvih ali napravah.

3. Scenariji uporabe razsmernikov za shranjevanje energije

Domači sistem za shranjevanje energije:Če se uporabljajo v povezavi s sončnimi fotovoltaičnimi sistemi, lahko domači pretvorniki za shranjevanje energije pretvorijo shranjeno električno energijo v bateriji v izmenični tok za uporabo v gospodinjstvu ali pošljejo preostalo električno energijo v omrežje.

Industrijski in komercialni sistem za shranjevanje energije:uporablja se za uravnoteženje ponudbe in povpraševanja po energiji, podpira odziv na povpraševanje in zagotavlja podporo za napajanje, zlasti v obdobjih najvišjih cen električne energije.

Omrežno shranjevanje energije:zagotavlja uravnoteženje obremenitve omrežja, sistem za shranjevanje energije v omrežju pa lahko shranjuje elektriko v obdobjih nizkega povpraševanja in sprošča elektriko v obdobjih konic, da optimizira obremenitev omrežja.

3 Primerjava med fotonapetostnimi pretvorniki in razsmerniki za shranjevanje energije

Čeprav sta fotonapetostni pretvornik in pretvornik za shranjevanje energije napajalna elektronska naprava, ki se uporabljata za pretvorbo enosmernega toka v izmenični, imata precejšnje razlike v načelih, funkcijah in scenarijih uporabe.