Odată cu dezvoltarea rapidă a energiei regenerabile, generarea de energie fotovoltaică și stocarea energiei au devenit treptat componente importante ale energiei verzi. În ultimii 20 de ani, fotovoltaica și stocarea energiei s-au răspândit în fiecare colț al orașelor și zonelor rurale, în diferite industrii. Deci, ca componente de bază ale energiei fotovoltaice și ale stocării de energie, sunt invertoarele la fel?
1 invertor fotovoltaic
Un invertor fotovoltaic este un dispozitiv cheie care convertește curentul continuu (DC) generat de modulele fotovoltaice în curent alternativ (AC). Datorită faptului că ieșirea sistemelor de generare a energiei fotovoltaice este în curent continuu, în timp ce majoritatea sistemelor de alimentare și a aparatelor de uz casnic folosesc curent alternativ, rolul invertoarelor fotovoltaice este de a converti curentul continuu în curent alternativ care respectă standardele rețelei.
1. Principiul invertorului fotovoltaic
Principiul de bază al unui invertor fotovoltaic este inversarea periodică a curentului continuu prin elemente de comutare precum IGBT sau MOSFET și formarea unei ieșiri AC stabilă după filtrare, control și reglare. Acest proces se realizează printr-un circuit invertor, utilizând de obicei tehnologia de modulare a lățimii impulsului (PWM) pentru a se asigura că tensiunea și frecvența de ieșire îndeplinesc cerințele rețelei de alimentare.
Invertorul include, de asemenea, un controler MPPT (Maximum Power Point Tracking), care este utilizat pentru a regla punctul de funcționare al modulelor fotovoltaice în timp real, astfel încât sistemul fotovoltaic să poată funcționa întotdeauna la starea optimă a puterii de ieșire, îmbunătățind astfel puterea sistemului. eficienta de generare. În plus, multe invertoare au acum și funcții precum trecerea la joasă tensiune și protecția la insulă.
2. Clasificarea invertoarelor fotovoltaice
Clasificat dupa structura:
Invertor centralizat:potrivit pentru centralele fotovoltaice la scară largă, reunește puterea DC a tuturor modulelor fotovoltaice într-un singur invertor pentru conversie. Invertoarele centralizate au o capacitate mare și sunt utilizate de obicei în centralele fotovoltaice mari.
Invertor de șiruri:potrivite pentru centralele fotovoltaice de dimensiuni mici și mijlocii, mai multe module fotovoltaice sunt conectate în serie, iar mai multe invertoare sunt utilizate pentru a inversa ieșirea fiecărui șir separat. Invertoarele string au un cost redus și o instalare flexibilă, făcându-le potrivite pentru sistemele fotovoltaice distribuite, cum ar fi clădirile rezidențiale și comerciale.
Micro invertor:Fiecare modul fotovoltaic este echipat cu un mic invertor care poate converti independent puterea DC a fiecărui panou. Această metodă poate minimiza pierderile de generare de energie cauzate de umbre parțiale sau defecțiuni și este potrivită pentru generarea de energie fotovoltaică rezidențială.
Clasificat după metoda de lucru:
Invertor conectat la rețea:Acesta trimite puterea de curent alternativ generată de sistemul fotovoltaic în rețeaua publică, îndeplinind de obicei cerințele standard ale companiei de rețea electrică și este potrivit pentru sistemele de generare a energiei fotovoltaice conectate la rețea.
Invertor în afara rețelei:Folosit în zone fără conexiune la rețea, stochează energia electrică prin baterii și funcționează independent.
2 Invertor de stocare a energiei
Invertoarele de stocare a energiei sunt folosite pentru a converti curentul continuu (DC) stocat în baterii în curent alternativ (AC) și pentru a gestiona procesul de încărcare și descărcare a bateriilor. Invertoarele de stocare a energiei și invertoarele fotovoltaice au similarități în funcționalitate, dar datorită faptului că sistemele de stocare a energiei nu implică doar interfețe de rețea, ci și factori precum managementul bateriilor, invertoarele de stocare a energiei trebuie să aibă mai multe funcții de control și management.
1. Principiul invertorului de stocare a energiei
Principiul principal al unui invertor de stocare a energiei este de a converti puterea de curent continuu din acumulatorul în putere de curent alternativ standard printr-un circuit invertor. Similar cu invertoarele fotovoltaice, invertoarele de stocare a energiei convertesc, de asemenea, curentul continuu în curent alternativ prin elemente de comutare.
În plus, invertorul de stocare a energiei are și un sistem de gestionare a bateriei (BMS), care este responsabil pentru monitorizarea în timp real a stării de încărcare și descărcare a bateriei, tensiune, curent, temperatură și alți parametri pentru a asigura siguranța și durata de viață a bateriei. . În același timp, invertoarele de stocare a energiei pot interacționa cu rețeaua și susțin comunicarea bidirecțională, adică feedback-ul energiei electrice din baterie către rețea sau încărcarea din rețea atunci când puterea rețelei este insuficientă.
2. Clasificarea invertoarelor de stocare a energiei
Invertor de stocare a energiei conectat la rețea: potrivit pentru sistemele de stocare a energiei conectate la rețea, capabil să scoată energia electrică stocată în rețea sau să furnizeze energie de urgență în cazul unei defecțiuni a rețelei.
Invertor de stocare a energiei în afara rețelei: utilizat în zone izolate sau sisteme de rezervă de urgență pentru a converti energia electrică din bateriile de stocare a energiei în curent alternativ pentru utilizare în gospodării sau dispozitive.
3. Scenarii de aplicare a invertoarelor de stocare a energiei
Sistem de stocare a energiei la domiciliu:Atunci când sunt utilizate împreună cu sisteme solare fotovoltaice, invertoarele de stocare a energiei de acasă pot converti energia electrică stocată în baterie în curent alternativ pentru uz casnic sau pot trimite energia electrică rămasă în rețea.
Sistem industrial și comercial de stocare a energiei:utilizat pentru a echilibra cererea și oferta de energie, pentru a sprijini răspunsul la cerere și pentru a oferi suport de energie, în special în perioadele de vârf ale prețului energiei electrice.
Stocarea energiei in retea:asigură echilibrarea sarcinii pentru rețea, iar sistemul de stocare a energiei rețelei poate stoca electricitate în perioadele de cerere scăzută și poate elibera electricitate în perioadele de vârf pentru a optimiza sarcina rețelei.
3 Comparație între invertoarele fotovoltaice și invertoarele de stocare a energiei
Deși invertoarele fotovoltaice și invertoarele de stocare a energiei sunt ambele dispozitive electronice de putere utilizate pentru conversia curentului continuu în curent alternativ, ele au diferențe semnificative în principii, funcții și scenarii de aplicare.
| Elemente distinctive | invertor PV | Invertor de stocare a energiei |
|---|---|---|
| Funcția de bază | Convertiți curentul continuu (DC) generat de modulele fotovoltaice în curent alternativ (AC). | Transformați curentul continuu (DC) stocat în baterie în curent alternativ (AC). |
| Conversie bidirecțională a puterii | Conversie în principal unidirecțională, de la curent continuu la curent alternativ. | Echipat cu funcție de conversie bidirecțională a puterii, poate converti curent alternativ în curent continuu și poate încărca bateriile. |
| Scenarii de aplicare | Sisteme de generare a energiei fotovoltaice, cum ar fi sistemele conectate la rețea pentru centrale electrice fotovoltaice de uz casnic, comerciale sau la scară largă. | Sistemele de stocare a energiei, cum ar fi stocarea energiei de uz casnic și comercial, sau reglarea încărcării rețelei, acceptă încărcarea și descărcarea bateriilor. |
| Funcția de gestionare a bateriei |
Nu implică gestionarea bateriilor și se concentrează în principal pe conversia energiei sistemelor fotovoltaice. |
Inclusiv un sistem de management al bateriei (BMS), monitorizarea stării bateriei, procesele de încărcare și descărcare pentru a asigura siguranța bateriei. |
| Urmărirea punctului de putere maximă (MPPT) | Echipat cu funcție MPPT pentru a optimiza puterea de ieșire a modulelor fotovoltaice. | Nu implică urmărirea punctului de putere maximă al celulelor fotovoltaice, ci se concentrează mai mult pe gestionarea bateriei și eficiența încărcării. |
| Reglarea tensiunii | De obicei, nu implică reglarea tensiunii bateriei și transformă direct curentul continuu în curent alternativ. | Echipat cu funcție de reglare a tensiunii, poate regla tensiunea de ieșire a bateriei pentru a îndeplini cerințele de sarcină. |
| Grid-interactiv | Interacționați cu rețeaua electrică și alimentați curentul alternativ generat de energia fotovoltaică în rețea. | Sprijină fluxul de putere bidirecțional, furnizează energie în rețea sau feedback cu energie electrică către rețea. |
| Gama de putere | Aplicat în principal la scara sistemelor fotovoltaice, de la sisteme de uz casnic la scară mică până la centrale fotovoltaice la scară largă. | Potrivit pentru sistemele de stocare a energiei, domeniul de putere este în general sisteme de dimensiuni mici până la medii. |
| Prețul pieței | Relativ scăzut, de obicei depinde de dimensiunea sistemului și de puterea invertorului. | Mai mare, din cauza necesității de gestionare a bateriei și de conversie bidirecțională a puterii, prețul este de obicei mai mare. |
| Direcția de dezvoltare tehnologică | Îmbunătățiți eficiența, reduceți pierderile și evoluați către informații și monitorizare de la distanță. | Îmbunătățiți capacitățile de gestionare a bateriei, programarea inteligentă și optimizarea descărcării încărcării. |