Az okosotthoni napelemes energiatároló rendszerek az elmúlt években egyre elterjedtebbek. A zöld energia éjjel-nappal biztosítható a család számára, és a napenergiával nem kell aggódnia a magas, sávos energiaárak miatt. Ez pénzt takarít meg a villanyszámláján, és biztosítja, hogy mindenki jó életminőségben élhessen.
Napközben az otthoni fotovoltaikus energiatároló rendszer automatikusan gyűjti és tárolja a napenergiát, hogy éjszaka a fogyasztók felhasználhassák. Ha hirtelen áramszünet van, a rendszer gyorsan átválthat egy tartalék áramforrásra, hogy biztosítsa az összes lámpa, készülék és egyéb berendezés megfelelő működését. Az otthoni energiatároló rendszer akkumulátorcsomagja önállóan tölthető, amikor nincs áramhasználat. Így akkor is használható, amikor áramszünet van, vagy amikor a legnagyobb szükség van rá. Az otthoni energiatároló eszköz tartalék áramforrásként használható katasztrófa esetén. Emellett kiegyensúlyozza az energiafelhasználás terhelését, ami pénzt takarít meg a családnak a villanyszámlákon. Egy intelligens otthoni fotovoltaikus energiatároló rendszer egy kis energiatároló erőműhöz hasonlóan működik, és nem befolyásolja a városi elektromos hálózat terhelése.
Kérdőjel a szakemberek számára?
Milyen alkatrészekből áll egy ilyen nagy teljesítményű otthoni fotovoltaikus energiatároló rendszer, és mitől függ a működése? Milyen típusú otthoni fotovoltaikus energiatárolási megoldások léteznek? Miért fontos a megfelelő otthoni fotovoltaikus energiatároló rendszer kiválasztása?
CEM know-how "Másodpercek"
Mire jó egy otthoni fotovoltaikus energiatároló rendszer?
Egy otthoni fotovoltaikus energiatároló rendszer egy napelemes fotovoltaikus átalakító rendszerből és egy energiatároló berendezésrendszerből áll. Képes tárolni a nap által termelt villamos energiát. Egy ilyen rendszerrel az emberek nappal termelhetnek áramot, a felesleget pedig éjszaka vagy gyenge fényviszonyok mellett is felhasználhatják.
Otthoni fotovoltaikus energiatároló rendszerek csoportokba sorolása
Jelenleg kétféle otthoni energiatároló rendszer létezik: a hálózatra kötött és a nem hálózatra kötött.
Hálózatra kapcsolt energiatárolási megoldás otthonra
Napelemek, hálózatra csatlakoztatott inverterek, akkumulátorkezelő rendszer (BMS) és váltakozó áramú terhelések alkotják öt fő részét. A napelemek és az energiatároló rendszer együttesen működtetik a készüléket. Amikor a hálózati áram be van kapcsolva, a hálózatra csatlakoztatott napelemes rendszer és a hálózati áram is táplálja a terhelést. Amikor a hálózati áram kiesik, a hálózatra csatlakoztatott napelemes rendszer és az energiatároló rendszer együtt táplálja a terhelést. A hálózatra csatlakoztatott otthoni energiatároló rendszer háromféleképpen működhet: 1. mód: A napelem energiát tárol, és a plusz energiát az internetre küldi; 2. mód: A napelem energiát tárol, és segíti a felhasználót az áramszükségletének egy részében; és 3. mód: A napelem csak az energia egy részét tárolja.
Hálózaton kívüli módszer az otthoni energiatárolásra
A fotovoltaikus inverter azért működik, mert elkülönül a hálózattól, és nem kell ahhoz csatlakoztatni. Ez azt jelenti, hogy a teljes rendszerhez nincs szükség hálózatra csatlakoztatott konverterre. A hálózaton kívüli otthoni energiatároló rendszer három különböző üzemmóddal rendelkezik. Az 1. módban a fotovoltaikus rendszer energiatárolást és felhasználói áramot biztosít napsütéses napokon. A 2. módban a fotovoltaikus rendszer és az akkumulátor biztosítja a felhasználói áramot felhős napokon. A 3. módban pedig az akkumulátor biztosítja a felhasználói áramot sötét és esős napokon.
Az inverter olyan, mint egy otthoni energiatároló rendszer agya és szíve. Nem választható el a rendszertől, függetlenül attól, hogy csatlakozik-e a hálózathoz vagy sem.
Van erre valami szó?
Az inverter az energiaellátó rendszerek gyakori része. Képes az egyenáramot (akkumulátorokból vagy tartalék akkumulátorokból) váltakozó árammá (220 V, 50 Hz-es szinusz- vagy négyszöghullámú) alakítani. Egyszerűen fogalmazva, az inverter egy olyan gép, amely az egyenáramot (DC) váltakozó árammá (AC) alakítja. Van benne egy átalakító híd, egy vezérlőlogika és egy szűrő áramkör. Az egyenirányító diódák és a tirisztorok két gyakori alkatrész. A legtöbb számítógép és háztartási eszköz tápegységébe beépített egyenirányítók (DC-AC) vannak. Ezeket invertereknek nevezzük.
Mi teszi a transzformátorokat a rendszer ilyen fontos részévé?
A váltóáramú átvitel jobban működik, mint az egyenáramú, és sok helyre energiát juttatnak el. A vezetéken átvitt áram veszteségét a P=I2R egyenlettel lehet meghatározni, ami a "teljesítmény = az áramellenállás négyzete" rövidítése. Az energiaveszteség csökkentéséhez vagy a vezeték átvitt áramát, vagy az ellenállását kell csökkenteni. A távvezetékek (például a rézvezetékek) ellenállását nehéz csökkenteni, mert sok pénzbe kerül, és sok tudományos szakértelmet igényel. Ez azt jelenti, hogy az egyetlen hatékony módszer az átvitt teljesítmény csökkentése. Teljesítmény = áram x feszültség, vagy pontosabban a hatásos teljesítmény = IUcosφ. Az energiamegtakarítás érdekében a vezetékekben folyó áram csökkenthető az egyenáram váltakozó áramra cserélésével és a hálózat feszültségének növelésével.
Hasonlóképpen, a napelemes fotovoltaikus energiatermelés fotovoltaikus paneleket használ egyenáramú energia előállítására. Sok terhelésnek azonban váltakozó áramra van szüksége. Vannak problémák az egyenáramú áramforrás-rendszerekkel. Nem könnyű megváltoztatni a feszültséget, és a használható terhelések korlátozottak. Minden terheléshez, bizonyos teljesítményterhelések kivételével, inverterekre van szükség az egyenáram váltakozó árammá alakításához. A fotovoltaikus átalakító a napelemes fotovoltaikus energiarendszer legfontosabb része. A fotovoltaikus modulból származó egyenáramot váltakozó árammá alakítja, amelyet aztán egy terheléshez vagy az áramforráshoz küld, és védi a teljesítményelektronikát. A PV invertert teljesítménymodulok, vezérlő áramköri kártyák, megszakítók, szűrők, reaktorok, transzformátorok, kontaktorok, szekrények és egyéb alkatrészek alkotják. Az elektronikus alkatrészek előfeldolgozása, a gépösszeszerelés, a tesztelés, a gépcsomagolás és egyéb lépések alkotják a gyártási folyamatot. Ezen lépések növekedése az erőelektronikai technológia, a félvezető eszköztechnológia és a modern vezérléstechnika fejlődésén múlik.
Különböző típusú inverterek
Az inverterek nagyjából három csoportra oszthatók:
1. Inverter csatlakoztatva a hálózathoz
A DC-AC átalakítása mellett a hálózatra csatlakoztatott inverter képes szinkronizálni a kimeneti AC-jét a hálózati áram frekvenciájával és fázisával. Ez azt jelenti, hogy a kimeneti AC visszatáplálható a hálózati áramba. Más szóval, a hálózatra csatlakoztatott inverter szinkron módon csatlakozhat a hálózati vezetékhez. Ez az inverter akkumulátorok nélkül képes a nem használt energiát a hálózatra küldeni, és bemeneti áramköre MTTP technológiával is működhet.
2. Inverterek, amelyeket nem kell a hálózathoz csatlakoztatni
A hálózaton kívüli inverterek, amelyeket általában napelemekhez, kis szélturbinákhoz vagy más egyenáramú áramforrásokhoz csatlakoztatnak, az egyenáramot váltakozó árammá alakítják, amelyet egy otthon felhasználhat. A hálózatból és akkumulátorokból származó energiával terheléseket is képesek működtetni. Ezt "hálózaton kívüli" inverternek nevezik, mert nem csatlakozik az elektromos hálózathoz, és nem igényel külső áramforrást.
A hálózaton kívüli inverterek az első akkumulátorral működő rendszerek, amelyek lehetővé teszik a mikrohálózatok működését bizonyos területeken. A hálózaton kívüli inverter képes energiát tárolni és más formákká alakítani. Árambemenetekkel, DC bemenetekkel, gyorstöltési bemenetekkel, nagy kapacitású DC kimenetekkel és gyors AC kimenetekkel rendelkezik. Vezérlőszoftvert használ a bemeneti és kimeneti feltételek megváltoztatására, hogy az olyan források, mint a napelemek vagy a kis szélturbinák, a lehető leghatékonyabban működjenek. Tiszta szinuszhullámú kimenetet is használ az energia minőségének javítása érdekében.
Hálózatról független inverter Az akkumulátorok elengedhetetlenek a hálózatról független napelemes rendszerekhez, mivel energiát tárolnak, amelyet áramszünet vagy áramszünet esetén lehet felhasználni. A hálózatról független inverterek segítenek abban is, hogy kevésbé függjünk a főhálózattól, ami áramkimaradásokat, áramszüneteket és egyéb problémákat okozhat, amelyeket a vállalatok nem tudnak megoldani.
Egy napelemes töltésvezérlővel ellátott, hálózaton kívüli inverter beépített PWM vagy MPPT napelemes vezérlővel is rendelkezik, amely lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy a PV bemeneteket a napelemes inverterhez csatlakoztassa, és a PV állapotát a napelemes inverter kijelzőjén lássa. Ez megkönnyíti a rendszer beállítását és ellenőrzését. A tartalék motorokban és akkumulátorokban található hálózaton kívüli inverterek öntesztelnek, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy az energia minősége stabil és teljes. Míg az alacsony teljesítményűeket háztartási gépek áramellátására használják, a nagy teljesítményűeket többnyire üzleti és magánprojektek áramellátására.
3. Hibrid inverter
A hibrid invertereknek két fő típusa van: az egyik egy beépített napelemes töltésvezérlővel ellátott, hálózaton kívüli inverter, a másik pedig egy hálózatra csatlakoztatott és hálózaton kívüli inverter, amely mind hálózatra csatlakoztatott, mind hálózaton kívüli fotovoltaikus rendszerekben használható, és amelynek akkumulátorai sokféleképpen beállíthatók.
Mit csinál a transzformátor általában?
1. Automatikus indítás és leállítás funkciói
Ahogy telik a nap és a nap állásszöge lassan emelkedik, úgy nő a napsugarak ereje is. A fotovoltaikus rendszer több napenergiát képes felvenni, és amikor eléri az inverter működéséhez szükséges kimeneti teljesítményszintet, magától működni kezd. Leáll és alvó üzemmódba kapcsol, amikor a hálózatra csatlakoztatott/tároló inverter kimenete 0 vagy nagyon közel van a 0-hoz. Ez akkor történik, amikor a fotovoltaikus rendszer kimeneti teljesítménye csökken.
2. A szigetképződés elleni hatás funkciója
A hálózatra kapcsolt fotovoltaikus energiatermelés folyamata, a fotovoltaikus energiatermelő rendszer és az energiarendszer működése. Amikor a közüzemi villamosenergia-hálózat leáll vagy furcsán viselkedik, szigethatás lép fel, ha a fotovoltaikus energiatermelő rendszer nem tud időben leállni, vagy lekapcsolódik az energiarendszerről, de még mindig van áram. A teljesítményszigetek jelenléte mind a fotovoltaikus rendszer, mind az áramforrás számára rossz.
A hálózatra csatlakoztatott/energiatároló inverter belső szigetüzem elleni védelmi áramkörrel rendelkezik, amely intelligensen, valós időben képes érzékelni a hálózatot, és feszültség-, frekvencia- és egyéb információkat is tartalmaz. Ha rendellenességeket találnak a nyilvános hálózatban, az inverter a megfelelő időben különböző mért értékeket használhat fel az áram kikapcsolására, a kimenet leállítására és a hibák jelzésére.
3. Vezérlő funkció a maximális teljesítménypont követéséhez
Egy hálózatra csatlakoztatott vagy energiatároló inverter legfontosabb technológiája a maximális teljesítménypont-követő vezérlőfunkció (MPPT funkció). Ez a funkció lehetővé teszi az inverter számára, hogy valós időben megtalálja és figyelje alkatrészeinek legnagyobb kimeneti teljesítményét.
Sok minden megváltoztathatja egy fotovoltaikus rendszer kimenő teljesítményét, és nem mindig lehetséges azt a megadott legjobb kimenő teljesítményen tartani.
A hálózatra csatlakoztatott/tároló inverter MPPT funkciója valós időben képes nyomon követni az egyes komponensek legnagyobb teljesítményét. Ezután intelligensen beállítja a rendszer munkaponti feszültségét (vagy áramát), hogy közelebb hozza a csúcsteljesítményhez, ami maximalizálja a fotovoltaikus rendszer által termelt energiát, és biztosítja a folyamatos és hatékony működést.
4. Intelligens funkció a húrok figyelésére
Az első MPPT-követés alapján a hálózatra csatlakoztatott/energiatároló inverter már elvégezte az intelligens string-észlelési funkciót. A string-észlelés helyesen ellenőrzi az egyes elágazó stringek feszültségét és áramát, ellentétben az MPPT-követéssel. Ez lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy valós idejű működési adatokat lásson az egyes stringek esetében.
Az emberek által jelenleg igényelt energiatároló rendszerek a BMS akkumulátorkezelő rendszer, a hálózatra csatlakoztatott PV inverter és az energiatároló inverter. Annak érdekében, hogy kielégítse az otthoni energiatároló berendezések iránti igényeket, és egyesítse az egyes PV rendszeregységek áramköreinek biztonsági leválasztási funkcióit, a Huashengchang kiadott egy teljes otthoni PV energiatároló rendszer készletet. Ezek a rendszerek többnyire hálózatra csatlakoztatott inverterekből és hibrid inverterekből állnak.
