Τα έξυπνα συστήματα αποθήκευσης ηλιακής ενέργειας για το σπίτι έχουν γίνει πιο συνηθισμένα τα τελευταία χρόνια. Η πράσινη ενέργεια μπορεί να παρέχεται στην οικογένεια μέρα ή νύχτα, και με την ηλιακή ενέργεια, δεν χρειάζεται να ανησυχείτε για τις υψηλές τιμές ενέργειας. Αυτό σας εξοικονομεί χρήματα από τον λογαριασμό ηλεκτρικού ρεύματος και διασφαλίζει ότι όλοι έχουν καλή ποιότητα ζωής.
Κατά τη διάρκεια της ημέρας, το οικιακό φωτοβολταϊκό σύστημα αποθήκευσης ενέργειας συλλέγει ηλιακή ενέργεια και την αποθηκεύει αυτόματα, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί από το φορτίο τη νύχτα. Εάν η παροχή ρεύματος διακοπεί ξαφνικά, το σύστημα μπορεί να μεταβεί γρήγορα σε μια εφεδρική πηγή ενέργειας για να διασφαλίσει ότι όλα τα φώτα, οι συσκευές και ο άλλος εξοπλισμός λειτουργούν πάντα όπως πρέπει. Η μπαταρία στο οικιακό σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπορεί να φορτιστεί μόνη της όταν δεν χρησιμοποιείται η παροχή ρεύματος. Με αυτόν τον τρόπο, μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν διακοπεί η παροχή ρεύματος ή όταν υπάρχει η μεγαλύτερη ανάγκη. Η οικιακή συσκευή αποθήκευσης ενέργειας μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εφεδρική πηγή ενέργειας σε περίπτωση καταστροφής. Μπορεί επίσης να εξισορροπήσει το φορτίο χρήσης ενέργειας, εξοικονομώντας στην οικογένεια χρήματα από τους λογαριασμούς ρεύματος. Ένα έξυπνο οικιακό φωτοβολταϊκό σύστημα αποθήκευσης ενέργειας λειτουργεί σαν ένας μικρός σταθμός παραγωγής ενέργειας και δεν επηρεάζεται από την πίεση του ηλεκτρικού δικτύου στις πόλεις.
Ερωτηματικό για τους επαγγελματίες;
Τι είδους εξαρτήματα διαθέτει ένα τόσο ισχυρό οικιακό φωτοβολταϊκό σύστημα αποθήκευσης ενέργειας και από τι εξαρτάται η λειτουργία του; Ποιοι τύποι οικιακών φωτοβολταϊκών λύσεων αποθήκευσης ενέργειας υπάρχουν; Γιατί είναι σημαντικό να επιλέξετε το σωστό οικιακό φωτοβολταϊκό σύστημα αποθήκευσης ενέργειας;
Τεχνογνωσία CEM "Δεύτερα"
Τι είναι ένα φωτοβολταϊκό σύστημα αποθήκευσης ενέργειας για ένα σπίτι;
Ένα οικιακό φωτοβολταϊκό σύστημα αποθήκευσης ενέργειας αποτελείται από ένα ηλιακό φωτοβολταϊκό σύστημα μετατροπής και ένα σύστημα εξοπλισμού αποθήκευσης ενέργειας. Μπορεί να αποθηκεύει ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τον ήλιο. Με αυτό το είδος διάταξης, οι άνθρωποι μπορούν να παράγουν ενέργεια κατά τη διάρκεια της ημέρας και να αποθηκεύουν την επιπλέον για χρήση τη νύχτα ή όταν δεν υπάρχει πολύ φως.
Ταξινόμηση οικιακών φωτοβολταϊκών συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας σε ομάδες
Αυτή τη στιγμή, υπάρχουν δύο τύποι οικιακών συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας: αυτά που είναι συνδεδεμένα με το δίκτυο και αυτά που δεν είναι.
Λύση αποθήκευσης ενέργειας συνδεδεμένης στο δίκτυο για το σπίτι
Τα πέντε κύρια μέρη του είναι ηλιακοί συλλέκτες, μετατροπείς συνδεδεμένοι στο δίκτυο, ένα σύστημα διαχείρισης μπαταριών (BMS) και φορτία AC. Τα φωτοβολταϊκά πάνελ και ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας συνεργάζονται για την τροφοδοσία της συσκευής. Όταν η παροχή ρεύματος είναι ενεργοποιημένη, τόσο το φωτοβολταϊκό σύστημα που είναι συνδεδεμένο στο δίκτυο όσο και η παροχή ρεύματος της εταιρείας τροφοδοτούν το φορτίο. Όταν διακοπεί η παροχή ρεύματος, τόσο το φωτοβολταϊκό σύστημα που είναι συνδεδεμένο στο δίκτυο όσο και το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας τροφοδοτούν το φορτίο μαζί. Υπάρχουν τρεις τρόποι με τους οποίους μπορεί να λειτουργήσει το συνδεδεμένο στο δίκτυο οικιακό σύστημα αποθήκευσης ενέργειας: Λειτουργία 1: Τα φωτοβολταϊκά αποθηκεύουν ενέργεια και στέλνουν την επιπλέον ισχύ στο Διαδίκτυο· Λειτουργία 2: Τα φωτοβολταϊκά αποθηκεύουν ενέργεια και βοηθούν τον χρήστη να καλύψει ορισμένες από τις ανάγκες του σε ηλεκτρική ενέργεια· και Λειτουργία 3: Τα φωτοβολταϊκά αποθηκεύουν μόνο ένα μέρος της ενέργειας.
Μέθοδος αυτόνομης αποθήκευσης ενέργειας στο σπίτι
Ο φωτοβολταϊκός μετατροπέας μπορεί να λειτουργήσει επειδή είναι ξεχωριστός από το δίκτυο και δεν χρειάζεται να συνδεθεί με αυτό. Αυτό σημαίνει ότι ολόκληρο το σύστημα δεν χρειάζεται μετατροπέα συνδεδεμένο στο δίκτυο. Το οικιακό σύστημα αποθήκευσης ενέργειας εκτός δικτύου έχει τρεις διαφορετικούς τρόπους λειτουργίας. Στη λειτουργία 1, το φωτοβολταϊκό παρέχει αποθήκευση ενέργειας και ηλεκτρική ενέργεια στον χρήστη τις ηλιόλουστες ημέρες. Στη λειτουργία 2, το φωτοβολταϊκό και η μπαταρία αποθήκευσης παρέχουν ηλεκτρική ενέργεια στον χρήστη τις συννεφιασμένες ημέρες. Και στη λειτουργία 3, η μπαταρία αποθήκευσης παρέχει ηλεκτρική ενέργεια στον χρήστη τις σκοτεινές και βροχερές ημέρες.
Ένας μετατροπέας είναι σαν τον εγκέφαλο και την καρδιά ενός οικιακού συστήματος αποθήκευσης ενέργειας. Δεν μπορεί να διαχωριστεί από το σύστημα, ανεξάρτητα από το αν είναι συνδεδεμένο στο δίκτυο ή όχι.
Υπάρχει κάποια λέξη για αυτό;
Ένας μετατροπέας είναι ένα κοινό μέρος των συστημάτων ισχύος. Μπορεί να μετατρέψει την ισχύ συνεχούς ρεύματος (από μπαταρίες ή εφεδρικές μπαταρίες) σε εναλλασσόμενο ρεύμα (220v50HZ ημιτονοειδές ή τετραγωνικό κύμα). Με απλά λόγια, ένας μετατροπέας είναι μια μηχανή που μετατρέπει το συνεχές ρεύμα (DC) σε εναλλασσόμενο ρεύμα (AC). Υπάρχει μια γέφυρα μετατροπέα, μια λογική ελέγχου και ένα κύκλωμα φίλτρου σε αυτόν. Οι δίοδοι ανόρθωσης και τα θυρίστορ είναι δύο κοινά μέρη. Οι περισσότεροι υπολογιστές και οι οικιακές συσκευές έχουν ανορθωτές (DC σε AC) ενσωματωμένους στα τροφοδοτικά τους. Αυτοί ονομάζονται μετατροπείς.
Τι κάνει τους μετασχηματιστές τόσο σημαντικό μέρος του συστήματος;
Η μετάδοση AC λειτουργεί καλύτερα από τη μετάδοση DC και χρησιμοποιείται για την αποστολή ενέργειας σε πολλά μέρη. Μπορείτε να μάθετε πόση ισχύς χάνεται από το μεταδιδόμενο ρεύμα του καλωδίου χρησιμοποιώντας την εξίσωση P=I2R, η οποία σημαίνει "ισχύς = τετράγωνο της αντίστασης του ρεύματος". Για να μειώσετε την απώλεια ενέργειας, πρέπει είτε να μειώσετε το μεταδιδόμενο ρεύμα του καλωδίου είτε την αντίστασή του. Είναι δύσκολο να μειώσετε την αντίσταση των γραμμών μεταφοράς (όπως τα χάλκινα σύρματα) επειδή κοστίζει πολλά χρήματα και απαιτεί πολλή επιστημονική τεχνογνωσία. Αυτό σημαίνει ότι ο μόνος αποτελεσματικός τρόπος είναι να μειώσετε τη μεταδιδόμενη ισχύ. Ισχύς = Ρεύμα x Τάση, ή πιο συγκεκριμένα, ενεργός ισχύς = IUcosφ. Για εξοικονόμηση ενέργειας, το ρεύμα στις γραμμές μπορεί να μειωθεί αλλάζοντας το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο ρεύμα και αυξάνοντας την τάση του δικτύου.
Με τον ίδιο τρόπο, η παραγωγή ηλιακής φωτοβολταϊκής ενέργειας χρησιμοποιεί φωτοβολταϊκά πάνελ για την παραγωγή ενέργειας DC. Ωστόσο, πολλά φορτία χρειάζονται ενέργεια AC. Υπάρχουν ορισμένα προβλήματα με τα συστήματα πηγής ισχύος DC. Δεν είναι εύκολο να αλλάξετε την τάση και τα φορτία που μπορούν να χρησιμοποιηθούν είναι περιορισμένα. Όλα τα φορτία, εκτός από ορισμένα φορτία ισχύος, πρέπει να χρησιμοποιούν μετατροπείς για να αλλάξουν την ισχύ DC σε ισχύ AC. Ο φωτοβολταϊκός μετατροπέας είναι το πιο σημαντικό μέρος ενός ηλιακού φωτοβολταϊκού συστήματος ισχύος. Μετατρέπει την ισχύ DC από τη φωτοβολταϊκή μονάδα σε ισχύ AC, η οποία στη συνέχεια αποστέλλεται σε ένα φορτίο ή στην πηγή ισχύος και προστατεύει τα ηλεκτρονικά ισχύος. Μονάδες ισχύος, πλακέτες κυκλωμάτων ελέγχου, διακόπτες κυκλώματος, φίλτρα, αντιδραστήρες, μετασχηματιστές, επαφείς, ερμάρια και άλλα μέρη αποτελούν έναν φωτοβολταϊκό μετατροπέα. Η προεπεξεργασία ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, η συναρμολόγηση μηχανών, οι δοκιμές, η συσκευασία μηχανών και άλλα βήματα αποτελούν τη διαδικασία παραγωγής. Η ανάπτυξη αυτών των βημάτων βασίζεται στην πρόοδο που έχει σημειωθεί στην τεχνολογία ηλεκτρονικών ισχύος, την τεχνολογία συσκευών ημιαγωγών και τη σύγχρονη τεχνολογία ελέγχου.
Διαφορετικοί τύποι μετατροπέων
Οι μετατροπείς μπορούν να χωριστούν σε τρεις ομάδες:
1. Μετατροπέας συνδεδεμένος στο δίκτυο
Εκτός από την αλλαγή του DC σε AC, ένας μετατροπέας συνδεδεμένος στο δίκτυο μπορεί να συγχρονίσει το AC εξόδου του με τη συχνότητα και τη φάση της παροχής ρεύματος. Αυτό σημαίνει ότι το AC εξόδου μπορεί να τροφοδοτήσει ξανά την παροχή ρεύματος. Με άλλα λόγια, ένας μετατροπέας συνδεδεμένος στο δίκτυο μπορεί να συνδεθεί στη γραμμή ρεύματος με σύγχρονο τρόπο. Αυτός ο μετατροπέας μπορεί να στείλει ενέργεια που δεν χρησιμοποιείται στο δίκτυο χωρίς μπαταρίες και το κύκλωμα εισόδου του μπορεί να ρυθμιστεί ώστε να λειτουργεί με τεχνολογία MTTP.
2. Μετατροπείς που δεν χρειάζεται να συνδεθούν στο δίκτυο
Οι μετατροπείς εκτός δικτύου, οι οποίοι συνήθως συνδέονται σε ηλιακούς συλλέκτες, μικρές ανεμογεννήτριες ή άλλες πηγές συνεχούς ρεύματος, μετατρέπουν την ισχύ συνεχούς ρεύματος σε εναλλασσόμενο ρεύμα που μπορεί να χρησιμοποιήσει ένα σπίτι. Μπορούν επίσης να τροφοδοτήσουν φορτία με ενέργεια από το δίκτυο και τις μπαταρίες. Ονομάζεται "αυτόνομος μετατροπέας" επειδή δεν συνδέεται στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας και δεν χρειάζεται εξωτερική πηγή ενέργειας.
Οι μετατροπείς αυτόνομου δικτύου είναι τα πρώτα συστήματα που τροφοδοτούνται από μπαταρίες και καθιστούν δυνατή τη λειτουργία μικροδικτύων σε συγκεκριμένες περιοχές. Ένας μετατροπέας αυτόνομου δικτύου μπορεί να αποθηκεύει ενέργεια και να την μετατρέπει σε άλλες μορφές. Διαθέτει εισόδους ρεύματος, εισόδους DC, εισόδους γρήγορης φόρτισης, εξόδους DC υψηλής χωρητικότητας και γρήγορες εξόδους AC. Χρησιμοποιεί λογισμικό ελέγχου για να αλλάζει τις συνθήκες εισόδου και εξόδου, έτσι ώστε πηγές όπως τα ηλιακά πάνελ ή οι μικρές ανεμογεννήτριες να λειτουργούν όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικά. Χρησιμοποιεί επίσης μια καθαρή ημιτονοειδή έξοδο για να βελτιώσει την ποιότητα της ενέργειας.
Οι μπαταρίες είναι απαραίτητες για τα ηλιακά συστήματα εκτός δικτύου, επειδή αποθηκεύουν ενέργεια που μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν διακοπεί το ρεύμα ή όταν δεν υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα. Οι μετατροπείς εκτός δικτύου σας βοηθούν επίσης να εξαρτάστε λιγότερο από το κύριο δίκτυο, κάτι που μπορεί να προκαλέσει διακοπές ρεύματος, διακοπές ρεύματος και άλλα προβλήματα που οι εταιρείες δεν μπορούν να επιλύσουν.
Ένας μετατροπέας αυτόνομου δικτύου με ηλιακό ελεγκτή φόρτισης διαθέτει επίσης έναν εσωτερικό ηλιακό ελεγκτή PWM ή MPPT που επιτρέπει στον χρήστη να συνδέει τις φωτοβολταϊκές εισόδους στον ηλιακό μετατροπέα και να βλέπει την κατάσταση των φωτοβολταϊκών στην οθόνη του ηλιακού μετατροπέα. Αυτό διευκολύνει την εγκατάσταση και τον έλεγχο του συστήματος. Οι μετατροπείς αυτόνομου δικτύου σε εφεδρικούς κινητήρες και μπαταρίες αυτοελέγχονται για να διασφαλίζεται ότι η ποιότητα ισχύος είναι σταθερή και πλήρης. Ενώ οι μετατροπείς χαμηλής ισχύος χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία οικιακών συσκευών, οι μετατροπείς υψηλής ισχύος χρησιμοποιούνται κυρίως για την τροφοδοσία επιχειρήσεων και ιδιωτικών έργων.
3. Υβριδικός μετατροπέας
Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι υβριδικών μετατροπέων: ο ένας είναι ένας μετατροπέας αυτόνομου δικτύου με ενσωματωμένο ηλιακό ελεγκτή φόρτισης και ο άλλος είναι ένας μετατροπέας εντός και εκτός δικτύου που μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για φωτοβολταϊκά συστήματα συνδεδεμένα στο δίκτυο όσο και για αυτόνομα και των οποίων οι μπαταρίες μπορούν να ρυθμιστούν με διάφορους τρόπους.
Τι κάνει γενικά ο μετασχηματιστής
1. Λειτουργίες για αυτόματη λειτουργία και διακοπή λειτουργίας
Καθώς η μέρα περνάει και η γωνία του ήλιου αυξάνεται αργά, αυξάνεται και η ισχύς των ακτίνων του ήλιου. Το φωτοβολταϊκό σύστημα μπορεί να απορροφήσει περισσότερη ηλιακή ενέργεια και όταν φτάσει στο επίπεδο ισχύος εξόδου που απαιτείται για να λειτουργήσει ο μετατροπέας, μπορεί να αρχίσει να λειτουργεί μόνο του. Θα σταματήσει να λειτουργεί και θα μεταβεί σε κατάσταση αναστολής λειτουργίας όταν η έξοδος του συνδεδεμένου στο δίκτυο/μετατροπέα αποθήκευσης είναι 0 ή πολύ κοντά στο 0. Αυτό συμβαίνει όταν η ισχύς εξόδου του φωτοβολταϊκού συστήματος μειώνεται.
2. Λειτουργία του αντινησιωτικού αποτελέσματος
Η διαδικασία παραγωγής ενέργειας από φωτοβολταϊκά που είναι συνδεδεμένα στο δίκτυο, το φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας και η λειτουργία του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας. Όταν το δημόσιο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας διακοπεί ή συμπεριφέρεται περίεργα, το φαινόμενο της νησίδας συμβαίνει εάν το φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας δεν μπορεί να σταματήσει να λειτουργεί εγκαίρως ή αποσυνδεθεί από το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας αλλά εξακολουθεί να έχει ισχύ. Είναι κακό τόσο για το φωτοβολταϊκό σύστημα όσο και για την πηγή ενέργειας όταν υπάρχουν νησίδες ισχύος.
Ο μετατροπέας συνδεδεμένος στο δίκτυο/αποθήκευσης ενέργειας διαθέτει ένα εσωτερικό κύκλωμα προστασίας κατά της νησιδοποίησης που μπορεί να ανιχνεύσει έξυπνα το δίκτυο σε πραγματικό χρόνο και να συμπεριλάβει τάση, συχνότητα και άλλες πληροφορίες. Εάν εντοπιστούν ανωμαλίες στο δημόσιο δίκτυο, ο μετατροπέας μπορεί να χρησιμοποιήσει διαφορετικές μετρημένες τιμές την κατάλληλη στιγμή για να διακόψει το ρεύμα, να διακόψει την έξοδο και να αναφέρει σφάλματα.
3. Λειτουργία ελέγχου για μέγιστη παρακολούθηση σημείου ισχύος
Η πιο σημαντική τεχνολογία ενός μετατροπέα συνδεδεμένου στο δίκτυο ή αποθήκευσης είναι η λειτουργία ελέγχου παρακολούθησης σημείου μέγιστης ισχύος (λειτουργία MPPT). Αυτή η λειτουργία επιτρέπει στον μετατροπέα να εντοπίζει και να παρακολουθεί την υψηλότερη ισχύ εξόδου των εξαρτημάτων του σε πραγματικό χρόνο.
Υπάρχουν πολλά πράγματα που μπορούν να αλλάξουν την ισχύ εξόδου ενός φωτοβολταϊκού συστήματος και δεν είναι πάντα δυνατό να διατηρηθεί στην αναφερόμενη βέλτιστη ισχύ εξόδου.
Η λειτουργία MPPT του συνδεδεμένου στο δίκτυο/συσσωρευτή μετατροπέα μπορεί να παρακολουθεί την υψηλότερη ισχύ εξόδου κάθε εξαρτήματος σε πραγματικό χρόνο. Στη συνέχεια, μπορεί να ρυθμίσει έξυπνα την τάση (ή το ρεύμα) σημείου λειτουργίας του συστήματος για να το φέρει πιο κοντά στο σημείο αιχμής ισχύος, γεγονός που θα μεγιστοποιήσει την ισχύ που παράγεται από το φωτοβολταϊκό σύστημα και θα διασφαλίσει ότι μπορεί να λειτουργεί συνεχώς και αποτελεσματικά.
4. Έξυπνη λειτουργία για την παρακολούθηση των χορδών
Με βάση την πρώτη παρακολούθηση MPPT, ο συνδεδεμένος στο δίκτυο/μετατροπέας αποθήκευσης ενέργειας έχει ήδη ολοκληρώσει τη λειτουργία έξυπνης ανίχνευσης στοιχειοσειρών. Η ανίχνευση στοιχειοσειρών ελέγχει σωστά την τάση και το ρεύμα σε κάθε στοιχειοσειρά διακλάδωσης, σε αντίθεση με την παρακολούθηση MPPT. Αυτό επιτρέπει στον χρήστη να βλέπει τα δεδομένα λειτουργίας σε πραγματικό χρόνο κάθε στοιχειοσειράς.
Τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας που επιθυμούν οι άνθρωποι αυτή τη στιγμή είναι το σύστημα διαχείρισης μπαταριών BMS, ο φωτοβολταϊκός μετατροπέας συνδεδεμένος στο δίκτυο και ο μετατροπέας αποθήκευσης ενέργειας. Προκειμένου να καλύψει αυτές τις ανάγκες για οικιακό εξοπλισμό αποθήκευσης ενέργειας και να συνδυάσει τα χαρακτηριστικά απομόνωσης ασφαλείας κάθε κυκλώματος μονάδας φωτοβολταϊκού συστήματος, η Huashengchang κυκλοφόρησε ένα πλήρες σύνολο οικιακών φωτοβολταϊκών συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας. Αυτά τα συστήματα αποτελούνται κυρίως από μετατροπείς συνδεδεμένους στο δίκτυο και υβριδικούς μετατροπείς.
