Rozdiel medzi fotovoltaickými invertormi a meničmi na ukladanie energie

S rýchlym rozvojom obnoviteľnej energie sa výroba fotovoltaickej energie a skladovanie energie postupne stali dôležitými súčasťami zelenej energie. Za posledných 20 rokov sa fotovoltaika a skladovanie energie rozšírili do všetkých kútov miest a vidieckych oblastí v rôznych priemyselných odvetviach. Sú teda meniče ako základné komponenty fotovoltaiky a skladovania energie rovnaké?

1 Fotovoltaický menič

Fotovoltaický invertor je kľúčové zariadenie, ktoré premieňa jednosmerný prúd (DC) generovaný fotovoltaickými modulmi na striedavý prúd (AC). Vzhľadom na skutočnosť, že výstupom fotovoltaických systémov na výrobu elektriny je jednosmerný prúd, zatiaľ čo väčšina energetických systémov a domácich spotrebičov používa striedavý prúd, úlohou fotovoltaických invertorov je premieňať jednosmerný prúd na striedavý prúd, ktorý spĺňa štandardy siete.

1. Princíp fotovoltaického meniča

Základným princípom fotovoltaického meniča je periodické prepínanie jednosmerného prúdu cez spínacie prvky ako IGBT alebo MOSFET a po filtrovaní, riadení a regulácii vytvára stabilný striedavý výstup. Tento proces sa dosahuje prostredníctvom invertorového obvodu, ktorý zvyčajne využíva technológiu modulácie šírky impulzov (PWM), aby sa zabezpečilo, že výstupné napätie a frekvencia spĺňajú požiadavky elektrickej siete.

Súčasťou meniča je aj ovládač MPPT (Maximum Power Point Tracking), ktorý slúži na nastavenie pracovného bodu fotovoltaických modulov v reálnom čase, takže fotovoltaický systém môže vždy pracovať v optimálnom stave výstupného výkonu, čím sa zvyšuje výkon systému. efektívnosť výroby. Okrem toho má mnoho meničov v súčasnosti aj funkcie, ako je prechod cez nízke napätie a ochrana proti ostrovčeku.

2. Klasifikácia fotovoltaických meničov

Klasifikované podľa štruktúry:

Centralizovaný invertor:vhodný pre veľké fotovoltaické elektrárne, agreguje jednosmerný výkon všetkých fotovoltaických modulov do jedného meniča na konverziu. Centralizované invertory majú veľkú kapacitu a zvyčajne sa používajú vo veľkých fotovoltaických elektrárňach.

Strunový invertor:vhodné pre malé a stredné fotovoltaické elektrárne, viacero fotovoltaických modulov je zapojených do série a na invertovanie výstupu každého reťazca zvlášť sa používa viacero invertorov. Stringové invertory majú nízku cenu a flexibilnú inštaláciu, vďaka čomu sú vhodné pre distribuované fotovoltaické systémy, ako sú obytné a komerčné budovy.

Mikro invertor:Každý fotovoltický modul je vybavený malým meničom, ktorý dokáže nezávisle premieňať jednosmerný prúd každého panelu. Táto metóda môže minimalizovať straty pri výrobe energie spôsobené čiastočnými tieňmi alebo poruchami a je vhodná pre rezidenčnú výrobu fotovoltaickej energie.

Klasifikované podľa pracovnej metódy:

Striedač pripojený k sieti:Posiela striedavý výkon generovaný fotovoltaickým systémom do verejnej siete, zvyčajne spĺňajúcej štandardné požiadavky spoločnosti na výrobu elektrickej energie, a je vhodný pre systémy fotovoltaickej výroby elektrickej energie pripojené k sieti.

Striedač mimo siete:Používa sa v oblastiach bez pripojenia k sieti, ukladá elektrickú energiu prostredníctvom batérií a funguje samostatne.

2 Invertor na akumuláciu energie

Invertory na ukladanie energie sa používajú na premenu jednosmerného prúdu (DC) uloženého v batériách na striedavý prúd (AC) a na riadenie procesu nabíjania a vybíjania batérií. Invertory na akumuláciu energie a fotovoltaické invertory majú podobné funkcie, ale vzhľadom na skutočnosť, že systémy na skladovanie energie zahŕňajú nielen sieťové rozhrania, ale aj faktory, ako je správa batérie, musia mať invertory na skladovanie energie viac funkcií riadenia a správy.

1. Princíp akumulácie energie striedača

Hlavným princípom meniča na akumuláciu energie je premena jednosmerného prúdu v batérii na štandardný striedavý prúd cez obvod meniča. Podobne ako fotovoltaické striedače, aj striedače akumulujúce energiu premieňajú jednosmerný prúd na striedavý prúd pomocou spínacích prvkov.

Okrem toho má menič na ukladanie energie aj systém správy batérie (BMS), ktorý je zodpovedný za monitorovanie stavu nabitia a vybitia batérie v reálnom čase, napätia, prúdu, teploty a ďalších parametrov pre zaistenie bezpečnosti a životnosti batérie. . Invertory na akumuláciu energie môžu zároveň interagovať so sieťou a podporovať obojsmernú komunikáciu, to znamená spätnú väzbu o elektrickej energii v batérii do siete alebo nabíjanie zo siete, keď je výkon siete nedostatočný.

2. Klasifikácia meničov na akumuláciu energie

Invertor na akumuláciu energie pripojený k sieti: vhodný pre systémy akumulácie energie napojenej na sieť, schopný vydávať uloženú elektrickú energiu do siete alebo poskytovať núdzovú energiu v prípade zlyhania siete.

Invertor na ukladanie energie mimo siete: používa sa v izolovaných oblastiach alebo núdzových záložných systémoch na premenu elektrickej energie v batériách na ukladanie energie na striedavý prúd na použitie v domácnostiach alebo zariadeniach.

3. Aplikačné scenáre meničov akumulácie energie

Systém domáceho skladovania energie:Pri použití v spojení so solárnymi fotovoltaickými systémami môžu domáce invertory pre akumuláciu energie premeniť uloženú elektrickú energiu v batérii na striedavý prúd pre domáce použitie alebo poslať zvyšnú elektrickú energiu do siete.

Priemyselný a komerčný systém skladovania energie:používa sa na vyváženie dodávky a dopytu po energii, na podporu odozvy na dopyt a na poskytovanie podpory energie najmä počas období špičiek cien elektriny.

Skladovanie energie v sieti:zabezpečuje vyrovnávanie zaťaženia siete a systém skladovania energie v sieti môže uchovávať elektrinu počas období nízkeho dopytu a uvoľňovať elektrinu počas špičiek, aby sa optimalizovalo zaťaženie siete.

3 Porovnanie medzi fotovoltaickými invertormi a meničmi na akumuláciu energie

Hoci sú fotovoltaické invertory aj invertory na ukladanie energie výkonové elektronické zariadenia používané na premenu jednosmerného prúdu na striedavý prúd, majú značné rozdiely v princípoch, funkciách a aplikačných scenároch.