Älykkäät aurinkoenergian varastointijärjestelmät kodeissa ovat yleistyneet viime vuosina. Vihreää energiaa voidaan antaa perheelle päivällä tai yöllä, ja aurinkoenergian avulla sinun ei tarvitse huolehtia korkeista porrastetuista energiahinnoista. Tämä säästää rahaa sähkölaskussasi ja varmistaa, että kaikilla on hyvä elämänlaatu.
Päivän aikana kodin aurinkosähköjärjestelmä kerää aurinkoenergiaa ja varastoi sen automaattisesti, jotta kuorma voi käyttää sitä yöllä. Jos sähköt katkeavat äkillisesti, järjestelmä voi nopeasti vaihtaa varavirtalähteeseen varmistaakseen, että kaikki valot, kodinkoneet ja muut laitteet toimivat aina oikein. Kodin energianvarastointijärjestelmän akkupakettia voidaan ladata itsenäisesti, kun sähköä ei käytetä. Tällä tavoin sitä voidaan käyttää sähkökatkosten aikana tai silloin, kun sähköä eniten tarvitaan. Kodin energianvarastointilaitetta voidaan käyttää varavirtalähteenä katastrofin sattuessa. Se voi myös tasapainottaa sähkönkulutuksen kuormitusta, mikä säästää perheen rahaa sähkölaskuissa. Älykäs kodin aurinkosähköjärjestelmä toimii pienen energianvarastointivoimalaitoksen tavoin, eikä kaupunkien sähköverkon kuormitus vaikuta siihen.
Kysymysmerkki ammattilaisille?
Millaisia osia tällaisessa tehokkaassa aurinkosähköenergian varastointijärjestelmässä on, ja mistä sen toiminta riippuu? Millaisia aurinkosähköenergian varastointiratkaisuja on olemassa? Miksi on tärkeää valita oikea aurinkosähköenergian varastointijärjestelmä?
CEM-osaaminen "sekunnit"
Mikä on aurinkosähköjärjestelmä kotiin?
Kotitalouksien aurinkosähköenergian varastointijärjestelmä koostuu aurinkosähkömuunnosjärjestelmästä ja energian varastointilaitteistosta. Se voi varastoida auringon tuottamaa sähköä. Tällaisen järjestelmän avulla ihmiset voivat tuottaa sähköä päivällä ja varastoida ylimääräisen energian käytettäväksi yöllä tai silloin, kun valoa ei ole paljon.
Kotitalouksien aurinkosähköenergian varastointijärjestelmien lajittelu ryhmiin
Tällä hetkellä on olemassa kahdenlaisia kotitalouksien energian varastointijärjestelmiä: verkkoon kytkettyjä ja verkkoon kytkemättömiä.
Verkkoon kytketty energian varastointiratkaisu kotiin
Aurinkopaneelit, verkkoon kytketyt invertterit, akunhallintajärjestelmä (BMS) ja vaihtovirtakuormat muodostavat sen viisi pääosaa. Aurinkopaneelit ja energian varastointijärjestelmä toimivat yhdessä laitteen virranlähteenä. Kun verkkovirta on päällä, sekä verkkoon kytketty aurinkosähköjärjestelmä että verkkovirta syöttävät kuormaa. Kun verkkovirta katkeaa, sekä verkkoon kytketty aurinkosähköjärjestelmä että energian varastointijärjestelmä syöttävät kuormaa yhdessä. Verkkoon kytketty kodin energian varastointijärjestelmä voi toimia kolmella tavalla: Tila 1: Aurinkosähkö varastoi energiaa ja lähettää ylimääräisen tehon internetiin; Tila 2: Aurinkosähkö varastoi energiaa ja auttaa käyttäjää osassa sähköntarpeistaan; ja Tila 3: Aurinkosähkö varastoi vain osan energiasta.
Verkon ulkopuolinen menetelmä energian varastointiin kotona
Aurinkopaneelien invertteri voi toimia, koska se on erillään verkosta eikä sitä tarvitse liittää siihen. Tämä tarkoittaa, että koko järjestelmä ei tarvitse verkkoon kytkettyä muunninta. Verkon ulkopuolisella kotitalouksien energian varastointijärjestelmällä on kolme eri toimintatilaa. Tilassa 1 aurinkopaneelit varastoivat energiaa ja tuottavat sähköä aurinkoisina päivinä. Tilassa 2 aurinkopaneelit ja akku tuottavat sähköä pilvisinä päivinä. Ja tilassa 3 akku tuottavat sähköä pimeinä ja sateisina päivinä.
Invertteri on kuin kodin energian varastointijärjestelmän aivot ja sydän. Sitä ei voida erottaa järjestelmästä, olipa se kytketty sähköverkkoon tai ei.
Onko tälle sanaa?
Invertteri on yleinen osa sähköjärjestelmiä. Se voi muuttaa tasavirran (akuista tai varavirtalähteistä) vaihtovirraksi (220 V, 50 Hz sini- tai kanttiaalto). Yksinkertaisesti sanottuna invertteri on kone, joka muuttaa tasavirran (DC) vaihtovirraksi (AC). Siinä on muunninsilta, ohjauslogiikka ja suodatinpiiri. Tasasuuntausdiodit ja tyristorit ovat kaksi yleistä osaa. Useimmissa tietokoneissa ja kodinkoneissa on virtalähteisiin sisäänrakennetut tasasuuntaajat (DC-AC). Näitä kutsutaan inverttereiksi.
Mikä tekee muuntajista niin tärkeän osan järjestelmää?
Vaihtovirtasiirto toimii paremmin kuin tasavirtasiirto, ja sitä käytetään energian lähettämiseen moniin paikkoihin. Voit selvittää, kuinka paljon tehoa johtimen lähettämässä virrassa häviää, käyttämällä yhtälöä P=I2R, joka tarkoittaa "teho = virran resistanssin neliö". Energiahäviön pienentämiseksi sinun on joko pienennettävä johtimen lähettämää virtaa tai sen vastusta. Siirtolinjojen (kuten kuparijohtojen) resistanssin pienentäminen on vaikeaa, koska se maksaa paljon rahaa ja vaatii paljon tieteellistä tietämystä. Tämä tarkoittaa, että ainoa tehokas tapa on pienentää lähetystehoa. Teho = virta x jännite tai tarkemmin sanottuna efektiivinen teho = IUcosφ. Energian säästämiseksi linjojen virtaa voidaan pienentää muuttamalla tasavirta vaihtovirraksi ja nostamalla verkon jännitettä.
Samalla tavalla aurinkosähköenergian tuotannossa käytetään aurinkopaneeleja tasavirran tuottamiseen. Monet kuormat tarvitsevat kuitenkin vaihtovirtaa. Tasavirtalähteissä on joitakin ongelmia. Jännitteen muuttaminen ei ole helppoa, ja käytettävissä olevat kuormat ovat rajoitettuja. Kaikki kuormat, tiettyjä tehokuormia lukuun ottamatta, tarvitsevat inverttereitä tasavirran muuttamiseksi vaihtovirraksi. Aurinkosähkömuunnin on aurinkosähköenergiajärjestelmän tärkein osa. Se muuntaa aurinkosähkömoduulin tasavirran vaihtovirraksi, joka sitten lähetetään kuormaan tai virtalähteeseen ja suojaa tehoelektroniikkaa. Tehomoduulit, ohjauspiirilevyt, katkaisijat, suodattimet, reaktorit, muuntajat, kontaktorit, kaapit ja muut osat muodostavat aurinkosähköinvertterin. Elektronisten osien esikäsittely, koneen kokoonpano, testaus, koneen pakkaaminen ja muut vaiheet muodostavat tuotantoprosessin. Näiden vaiheiden kasvu perustuu tehoelektroniikkatekniikan, puolijohdelaitetekniikan ja modernin ohjaustekniikan kehitykseen.
Erilaisia invertterityyppejä
Invertterit voidaan karkeasti jakaa kolmeen ryhmään:
1. Verkkoon kytketty invertteri
Verkkoon kytketty invertteri voi tasavirran vaihtovirraksi muuttamisen lisäksi synkronoida lähtövaihtovirran verkkovirran taajuuden ja vaiheen kanssa. Tämä tarkoittaa, että lähtövaihtovirta voidaan syöttää takaisin verkkovirtaan. Toisin sanoen verkkoon kytketty invertteri voi kytkeytyä verkkovirtaan synkronisesti. Tämä invertteri voi lähettää käyttämätöntä tehoa verkkoon ilman akkuja, ja sen tulopiiri voidaan saada toimimaan MTTP-tekniikan avulla.
2. Invertterit, joita ei tarvitse kytkeä verkkoon
Verkkoon kytkemättömät invertterit, jotka yleensä kiinnitetään aurinkopaneeleihin, pieniin tuuliturbiineihin tai muihin tasavirtalähteisiin, muuttavat tasavirran vaihtovirraksi, jota koti voi käyttää. Ne voivat myös käyttää kuormia sähköverkosta ja akuista saatavalla energialla. Tätä kutsutaan "verkon ulkopuoliseksi invertteriksi", koska se ei ole yhteydessä sähköverkkoon eikä tarvitse ulkoista virtalähdettä.
Verkon ulkopuoliset invertterit ovat ensimmäisiä akkukäyttöisiä järjestelmiä, jotka mahdollistavat mikroverkkojen toiminnan tietyillä alueilla. Verkon ulkopuolinen invertteri voi varastoida energiaa ja muuttaa sen muihin muotoihin. Siinä on virtatuloja, tasavirtatuloja, pikalataustuloja, suuren kapasiteetin tasavirtalähtöjä ja nopeita vaihtovirtalähtöjä. Se käyttää ohjausohjelmistoa tulo- ja lähtöehtojen muuttamiseen siten, että lähteet, kuten aurinkopaneelit tai pienet tuulimyllyt, toimivat mahdollisimman tehokkaasti. Se käyttää myös puhdasta siniaaltolähtöä energian laadun parantamiseksi.
Verkon ulkopuolinen invertteri Akut ovat välttämättömiä verkon ulkopuolisissa aurinkosähköjärjestelmissä, koska ne varastoivat energiaa, jota voidaan käyttää sähkökatkosten tai sähkökatkosten aikana. Verkon ulkopuoliset invertterit auttavat myös vähentämään riippuvuuttasi pääverkosta, mikä voi aiheuttaa sähkökatkoksia ja muita ongelmia, joita yritykset eivät pysty korjaamaan.
Aurinkolatausohjaimella varustetussa verkon ulkopuolisessa invertterissä on myös sisäinen PWM- tai MPPT-aurinkosäädin, jonka avulla käyttäjä voi kytkeä aurinkopaneelien tulot aurinkoinvertteriin ja nähdä aurinkopaneelien tilan invertterin näytöltä. Tämä helpottaa järjestelmän käyttöönottoa ja tarkistamista. Varamoottoreiden ja akkujen verkon ulkopuoliset invertterit testaavat itseään varmistaakseen, että sähkön laatu on vakaa ja täysi. Pienitehoisia inverttereitä käytetään kodinkoneiden virransyöttöön, kun taas suuritehoisia inverttereitä käytetään enimmäkseen yritysten ja yksityisten projektien virransyöttöön.
3. Hybridi-invertteri
Hybridi-inverttereitä on kahta päätyyppiä: toinen on verkosta riippumaton invertteri, jossa on sisäänrakennettu aurinkolatausohjain, ja toinen on verkkoon ja verkosta riippumaton invertteri, jota voidaan käyttää sekä verkkoon kytketyissä että verkon ulkopuolisissa aurinkosähköjärjestelmissä ja jonka akut voidaan asentaa monella eri tavalla.
Mitä muuntaja yleensä tekee
1. Automaattisen käynnistyksen ja sammutuksen toiminnot
Päivän edetessä ja auringonkulman hitaasti noustessa myös auringonsäteiden voimakkuus kasvaa. Aurinkosähköjärjestelmä voi ottaa vastaan enemmän aurinkoenergiaa, ja kun se saavuttaa invertterin toiminnan edellyttämän lähtötehon, se voi alkaa toimia itsenäisesti. Se lakkaa toimimasta ja siirtyy lepotilaan, kun verkkoon kytketyn/varastoivan invertterin lähtöteho on 0 tai hyvin lähellä nollaa. Tämä tapahtuu, kun aurinkosähköjärjestelmän lähtöteho laskee.
2. Saarellisuuden vastaisen vaikutuksen toiminta
Verkkoon kytketyn aurinkosähkön tuotantoprosessi, aurinkosähkön tuotantojärjestelmä ja sähköjärjestelmän toiminta. Kun julkinen sähköverkko kaatuu tai käyttäytyy oudosti, saarekeilmiö tapahtuu, jos aurinkosähkön tuotantojärjestelmä ei pysty lopettamaan toimintaansa ajoissa tai se irtoaa sähköjärjestelmästä, mutta siinä on silti virtaa. Saarekkeilmiö on haitallista sekä aurinkosähköjärjestelmälle että virtalähteelle, jos siinä on sähkön saarekkeita.
Verkkoon kytketyssä/energiaa varastoivassa invertterissä on sisäinen saarekkeenestosuojauspiiri, joka pystyy älykkäästi havaitsemaan verkon reaaliajassa ja tallentamaan jännitteen, taajuuden ja muita tietoja. Jos julkisessa verkossa havaitaan poikkeavuuksia, invertteri voi käyttää eri mittausarvoja oikeaan aikaan katkaistakseen virran, pysäyttääkseen tehon ja raportoidakseen vioista.
3. Ohjaustoiminto maksimaalisen tehopisteen seurantaan
Verkkoon kytketyn tai varastoivan invertterin tärkein tekniikka on sen maksimitehopisteen seurantatoiminto (MPPT-toiminto). Tämän toiminnon avulla invertteri löytää ja tarkkailee osiensa suurinta lähtötehoa reaaliajassa.
Aurinkosähköjärjestelmän lähtötehoa voivat muuttaa monet asiat, eikä sitä ole aina mahdollista pitää ilmoitetulla parhaalla lähtöteholla.
Verkkoon kytketyn/varastoivan invertterin MPPT-toiminto pystyy seuraamaan kunkin komponentin suurinta tehoa reaaliajassa. Se voi sitten älykkäästi säätää järjestelmän työpisteen jännitettä (tai virtaa) lähemmäksi huipputehopistettä, mikä maksimoi aurinkosähköjärjestelmän tuottaman tehon ja varmistaa, että se toimii jatkuvasti ja tehokkaasti.
4. Älykäs ominaisuus kielien tarkkailuun
Ensimmäisen MPPT-seurannan perusteella verkkoon kytketty/energiaa varastoiva invertteri on jo suorittanut älykkään ketjun tunnistustoiminnon. Ketjun tunnistus tarkistaa oikein kunkin haaraketjun jännitteen ja virran, toisin kuin MPPT-seuranta. Näin käyttäjä voi nähdä kunkin ketjun reaaliaikaiset toimintatiedot.
Tällä hetkellä ihmisten haluamia energian varastointijärjestelmiä ovat BMS-akkujen hallintajärjestelmät, aurinkosähköverkkoon kytketyt invertterit ja energian varastointi-invertterit. Näiden kotitalouksien energian varastointilaitteiden tarpeiden täyttämiseksi ja aurinkosähköjärjestelmäyksikköjen virtapiirien turvaeristysominaisuuksien yhdistämiseksi Huashengchang on julkaissut täyden valikoiman kotitalouksien aurinkosähköenergian varastointijärjestelmiä. Nämä järjestelmät koostuvat enimmäkseen verkkoon kytketyistä inverttereistä ja hybridi-inverttereistä.
