Išmaniosios namų saulės energijos kaupimo sistemos pastaraisiais metais tapo vis labiau paplitusios. Žalioji energija gali būti tiekiama šeimai dieną ar naktį, o naudojant saulės energiją nereikia jaudintis dėl didelių, diferencijuotų energijos kainų. Tai padeda sutaupyti pinigų už elektrą ir užtikrina gerą visų gyvenimo kokybę.
Dienos metu namų PV energijos kaupimo sistema renka saulės energiją ir automatiškai ją kaupia, kad naktį ją būtų galima naudoti apkrovai. Staiga dingus elektrai, sistema gali greitai persijungti į atsarginį maitinimo šaltinį, kad užtikrintų, jog visi šviestuvai, prietaisai ir kita įranga visada veiktų tinkamai. Namų energijos kaupimo sistemos akumuliatorių blokas gali būti įkraunamas atskirai, kai elektra nenaudojama. Tokiu būdu jį galima naudoti, kai dingsta elektra arba kai jos labiausiai reikia. Namų energijos kaupimo įrenginys gali būti naudojamas kaip atsarginis maitinimo šaltinis nelaimės atveju. Jis taip pat gali subalansuoti energijos naudojimo apkrovą, o tai taupo šeimos pinigus už elektrą. Išmanioji namų PV energijos kaupimo sistema veikia kaip maža energijos kaupimo elektrinė ir jai įtakos neturi miestų elektros tinklo apkrova.
Klaustukas profesionalams?
Kokias dalis turi tokia galinga namų PV energijos kaupimo sistema ir nuo ko priklauso jos veikimas? Kokių tipų namų PV energijos kaupimo sprendimų yra? Kodėl svarbu pasirinkti tinkamą namų PV energijos kaupimo sistemą?
CEM praktinė patirtis „Antroji“
Kas yra PV energijos kaupimo sistema namams?
Namų fotovoltinė energijos kaupimo sistema sudaryta iš saulės fotovoltinės konversijos sistemos ir energijos kaupimo įrangos sistemos. Ji gali kaupti saulės pagamintą elektros energiją. Naudodami tokią sistemą, žmonės gali gaminti energiją dieną ir kaupti papildomą energiją, kad galėtų ją naudoti naktį arba kai nėra daug šviesos.
Namų PV energijos kaupimo sistemų rūšiavimas į grupes
Šiuo metu yra dviejų tipų namų energijos kaupimo sistemos: prijungtos prie tinklo ir neprijungtos.
Prie tinklo prijungtas energijos kaupimo sprendimas namams
Saulės baterijos, prie tinklo prijungti keitikliai, akumuliatorių valdymo sistema (BMS) ir kintamosios srovės apkrovos sudaro penkias pagrindines jos dalis. FV baterijos ir energijos kaupimo sistema veikia kartu, kad maitintų įrenginį. Kai įjungtas elektros tiekimas, tiek prie tinklo prijungta FV sistema, tiek prie tinklo prijungta sistema maitina apkrovą. Kai elektros tiekimas nutrūksta, tiek prie tinklo prijungta FV sistema, tiek energijos kaupimo sistema kartu maitina apkrovą. Yra trys būdai, kaip prie tinklo prijungta namų energijos kaupimo sistema gali veikti: 1 režimas: FV kaupia energiją ir siunčia papildomą energiją į internetą; 2 režimas: FV kaupia energiją ir padeda vartotojui patenkinti dalį jo elektros energijos poreikių; ir 3 režimas: FV kaupia tik dalį energijos.
Energijos kaupimo namuose neprisijungus prie tinklo metodas
Fotovoltinis keitiklis gali veikti, nes yra atskirtas nuo tinklo ir nereikia būti prie jo prijungtas. Tai reiškia, kad visai sistemai nereikia prie tinklo prijungto keitiklio. Autonominė namų energijos kaupimo sistema turi tris skirtingus darbo režimus. 1 režimu fotovoltinis įrenginys tiekia energiją ir elektros energiją vartotojams saulėtomis dienomis. 2 režimu fotovoltinis įrenginys ir akumuliatorius tiekia elektros energiją vartotojams debesuotomis dienomis. O 3 režimu akumuliatorius tiekia elektros energiją vartotojams tamsiomis ir lietingomis dienomis.
Inverteris yra tarsi namų energijos kaupimo sistemos smegenys ir širdis. Jo negalima atskirti nuo sistemos, nesvarbu, ar jis prijungtas prie tinklo, ar ne.
Ar yra tam žodis?
Keitiklis yra įprasta elektros energijos sistemų dalis. Jis gali pakeisti nuolatinę srovę (iš baterijų arba rezervinių akumuliatorių) į kintamąją srovę (220 V, 50 Hz sinusinė arba stačiakampė banga). Paprastai tariant, keitiklis yra įrenginys, kuris keičia nuolatinę srovę (DC) į kintamąją srovę (AC). Jame yra keitiklio tiltelis, valdymo logika ir filtro grandinė. Lygintuvo diodai ir tiristoriai yra dvi įprastos dalys. Daugelio kompiuterių ir buitinių prietaisų maitinimo šaltiniuose yra įmontuoti lygintuvai (nuolatinė srovė į kintamąją). Jie vadinami inverteriais.
Kas daro transformatorius tokia svarbia sistemos dalimi?
Kintamosios srovės perdavimas veikia geriau nei nuolatinės srovės perdavimas ir yra naudojamas energijai perduoti į daugelį vietų. Kiek energijos prarandama dėl laido perduodamos srovės, galite sužinoti naudodami lygtį P=I2R, kuri reiškia „galia = srovės varžos kvadratas“. Norint sumažinti energijos nuostolius, reikia sumažinti arba laido perduodamą srovę, arba jo varžą. Perdavimo linijų (pvz., varinių laidų) varžą sunku sumažinti, nes tai kainuoja daug pinigų ir reikalauja daug mokslinių žinių. Tai reiškia, kad vienintelis veiksmingas būdas yra sumažinti perduodamą galią. Galia = srovė x įtampa arba, tiksliau sakant, efektyvioji galia = IUcosφ. Norint taupyti energiją, srovę linijose galima sumažinti keičiant nuolatinę srovę į kintamąją srovę ir padidinant tinklo įtampą.
Lygiai taip pat saulės fotovoltinės energijos gamyboje naudojamos fotovoltinės plokštės nuolatinei energijai gaminti. Tačiau daugeliui apkrovų reikia kintamosios energijos. Yra tam tikrų problemų su nuolatinės srovės maitinimo šaltinių sistemomis. Įtampos keitimas nėra lengvas, o naudojamų apkrovų skaičius yra ribotas. Visoms apkrovoms, išskyrus tam tikras galios apkrovas, reikia naudoti keitiklius, kad nuolatinė srovė būtų pakeista į kintamąją. Fotovoltinis keitiklis yra svarbiausia saulės fotovoltinės energijos sistemos dalis. Jis paverčia nuolatinę energiją iš fotovoltinio modulio į kintamąją energiją, kuri vėliau siunčiama į apkrovą arba maitinimo šaltinį ir apsaugo galios elektroniką. Fotovoltinis keitiklis sudarytas iš galios modulių, valdymo plokščių, automatinių jungiklių, filtrų, reaktorių, transformatorių, kontaktorių, spintelių ir kitų dalių. Gamybos procesą sudaro elektroninių dalių išankstinis apdorojimas, mašinų surinkimas, bandymas, mašinų pakavimas ir kiti etapai. Šių etapų augimas priklauso nuo pažangos galios elektronikos technologijose, puslaidininkinių įtaisų technologijose ir šiuolaikinėse valdymo technologijose.
Skirtingi keitiklių tipai
Inverterius galima suskirstyti į tris grupes:
1. Inverteris prijungtas prie tinklo
Prie tinklo prijungtas keitiklis ne tik keičia nuolatinę srovę į kintamąją, bet ir gali sinchronizuoti savo išėjimo kintamąją srovę su elektros tinklo dažniu ir faze. Tai reiškia, kad išėjimo kintamoji srovė gali būti grąžinama į elektros tinklą. Kitaip tariant, prie tinklo prijungtas keitiklis gali sinchroniškai prisijungti prie elektros tinklo. Šis keitiklis gali siųsti nenaudojamą energiją į tinklą be akumuliatorių, o jo įvesties grandinė gali būti pritaikyta veikti su MTTP technologija.
2. Keitikliai, kurių nereikia jungti prie tinklo
Autonominiai keitikliai, kurie paprastai prijungiami prie saulės baterijų, mažų vėjo turbinų ar kitų nuolatinės srovės šaltinių, keičia nuolatinę srovę į kintamąją srovę, kurią gali naudoti namai. Jie taip pat gali maitinti apkrovas energija iš tinklo ir baterijų. Tai vadinama „autonominiais keitikliais“, nes jie neprisijungia prie elektros tinklo ir jiems nereikia išorinio maitinimo šaltinio.
Autonominiai keitikliai yra pirmosios baterijomis maitinamos sistemos, leidžiančios mikro tinklams veikti tam tikrose vietose. Autonominis keitiklis gali kaupti energiją ir paversti ją kitomis formomis. Jis turi srovės įėjimus, nuolatinės srovės įėjimus, greito įkrovimo įėjimus, didelės talpos nuolatinės srovės išėjimus ir greitus kintamosios srovės išėjimus. Jis naudoja valdymo programinę įrangą, kad pakeistų įėjimo ir išėjimo sąlygas, kad tokie šaltiniai kaip saulės baterijos ar maži vėjo malūnai veiktų kuo efektyviau. Jis taip pat naudoja gryną sinusoidės išėjimą, kad pagerintų energijos kokybę.
Autonominės saulės energijos inverteriai Baterijos yra būtinos autonominėms saulės energijos sistemoms, nes jose kaupiama energija, kurią galima panaudoti dingus elektrai arba kai jos visiškai nėra. Autonominės saulės energijos inverteriai taip pat padeda sumažinti priklausomybę nuo pagrindinio tinklo, o tai gali sukelti elektros energijos tiekimo sutrikimus, elektros energijos tiekimo nutraukimus ir kitas problemas, kurių įmonės negali išspręsti.
Autonominis keitiklis su saulės energijos įkrovimo valdikliu taip pat turi vidinį PWM arba MPPT saulės energijos valdiklį, kuris leidžia vartotojui prijungti PV įvestis prie saulės energijos keitiklio ir matyti PV būseną saulės energijos keitiklio ekrane. Tai leidžia lengvai nustatyti ir patikrinti sistemą. Autonominiai keitikliai atsarginiuose varikliuose ir akumuliatoriuose atlieka savikontrolę, kad įsitikintų, jog elektros energijos kokybė yra stabili ir pilna. Nors mažos galios keitikliai naudojami buitiniams prietaisams maitinti, didelės galios keitikliai dažniausiai naudojami verslo ir privačių projektų maitinimui.
3. Hibridinis keitiklis
Yra du pagrindiniai hibridinių keitiklių tipai: vienas yra autonominis keitiklis su įmontuotu saulės įkrovimo valdikliu, o kitas yra prijungtas prie tinklo ir autonominis keitiklis, kuris gali būti naudojamas tiek prie tinklo prijungtoms, tiek autonominėms fotovoltinėms sistemoms ir kurio baterijas galima išdėstyti įvairiais būdais.
Ką transformatorius daro apskritai
1. Automatinio paleidimo ir išjungimo funkcijos
Dienai įsibėgėjant ir saulės kampui lėčiau kylant, stiprėja ir saulės spinduliai. Fotovoltinė sistema gali sunaudoti daugiau saulės energijos ir, pasiekusi keitiklio veikimui reikalingą išėjimo galios lygį, gali pradėti veikti pati. Kai prie tinklo prijungto / kaupiamojo keitiklio išėjimo galia yra 0 arba labai artima 0, ji nustoja veikti ir pereina į miego režimą. Taip nutinka, kai fotovoltinės sistemos išėjimo galia sumažėja.
2. Anti-islanding efekto funkcija
Prie tinklo prijungtos fotovoltinės energijos gamybos procesas, fotovoltinė energijos gamybos sistema ir elektros energijos sistemos tinklo veikimas. Kai sugenda viešasis elektros tinklas arba jis elgiasi keistai, atsiranda salų efektas, jei fotovoltinė energijos gamybos sistema negali laiku nustoti veikti arba atsijungia nuo elektros energijos sistemos, bet vis dar tiekia energiją. Kai yra energijos salų, tai kenkia tiek fotovoltinei sistemai, tiek maitinimo šaltiniui.
Prie tinklo prijungtas / energijos kaupimo keitiklis turi vidinę apsaugos nuo salų veikimo grandinę, kuri gali išmaniai aptikti tinklą realiuoju laiku ir įtraukti įtampą, dažnį ir kitą informaciją. Jei viešajame tinkle aptinkama nukrypimų, keitiklis gali tinkamu laiku naudoti skirtingas išmatuotas vertes, kad išjungtų srovę, sustabdytų išvestį ir praneštų apie gedimus.
3. Valdymo funkcija maksimalios galios taškų sekimui
Svarbiausia prie tinklo prijungto arba kaupiamojo keitiklio technologija yra jo maksimalios galios taško sekimo valdymo funkcija (MPPT funkcija). Ši funkcija leidžia keitikliui realiuoju laiku rasti ir stebėti didžiausią savo dalių išėjimo galią.
Yra daug dalykų, kurie gali pakeisti FV sistemos išėjimo galią, ir ne visada įmanoma išlaikyti ją maksimalioje nurodytoje išėjimo galioje.
Prie tinklo prijungto / kaupiamojo keitiklio MPPT funkcija gali realiuoju laiku sekti kiekvieno komponento didžiausią galią. Tada ji gali išmaniai reguliuoti sistemos darbinio taško įtampą (arba srovę), kad ji būtų arčiau didžiausios galios taško, o tai maksimaliai padidins PV sistemos generuojamą energiją ir užtikrins nuolatinį ir efektyvų jos veikimą.
4. Išmanioji funkcija stygų stebėjimui
Remiantis pirmuoju MPPT sekimu, prie tinklo prijungtas / energijos kaupimo keitiklis jau atliko išmaniosios stygų aptikimo funkciją. Stygų aptikimas teisingai patikrina kiekvienos šakos stygos įtampą ir srovę, kitaip nei MPPT sekimas. Tai leidžia vartotojui matyti kiekvienos stygos veikimo duomenis realiuoju laiku.
Šiuo metu žmonės nori BMS akumuliatorių valdymo sistemos, prie tinklo prijungti PV keitikliai ir energijos kaupimo keitikliai. Siekdama patenkinti šiuos namų energijos kaupimo įrangos poreikius ir sujungti kiekvienos PV sistemos bloko grandinės saugos izoliacijos funkcijas, „Huashengchang“ išleido visą namų PV energijos kaupimo sistemų rinkinį. Šias sistemas daugiausia sudaro prie tinklo prijungti keitikliai ir hibridiniai keitikliai.
