Pametni sistemi za shranjevanje sončne energije v domu so v zadnjih nekaj letih postali bolj pogosti. Zeleno energijo lahko družini zagotovite podnevi ali ponoči, s sončno energijo pa vam ni treba skrbeti za visoke cene energije. To vam prihrani denar pri računu za elektriko in zagotavlja dobro kakovost življenja za vse.
Čez dan domači sistem za shranjevanje energije s sončno energijo zbira sončno energijo in jo samodejno shranjuje, da jo lahko ponoči uporabijo obremenitve. Če nenadoma izpade elektrika, lahko sistem hitro preklopi na rezervni vir napajanja, da zagotovi, da vse luči, naprave in druga oprema vedno delujejo pravilno. Baterijski sklop v domačem sistemu za shranjevanje energije se lahko polni samodejno, ko se elektrika ne uporablja. Na ta način ga je mogoče uporabiti, ko izpade elektrika ali ko je elektrika najbolj potrebna. Domača naprava za shranjevanje energije se lahko uporablja kot rezervni vir napajanja v primeru nesreče. Prav tako lahko uravnoteži obremenitev porabe energije, kar družini prihrani denar pri računih za elektriko. Pametni domači sistem za shranjevanje energije s sončno energijo deluje kot majhna elektrarna za shranjevanje energije in nanj ne vplivajo obremenitve električnega omrežja v mestih.
Vprašanje za profesionalce?
Katere dele ima tako zmogljiv domači sistem za shranjevanje energije iz fotonapetostnih elektrarn in od česa je odvisno njegovo delovanje? Katere vrste rešitev za shranjevanje energije iz fotonapetostnih elektrarn obstajajo? Zakaj je pomembno izbrati pravi domači sistem za shranjevanje energije iz fotonapetostnih elektrarn?
Znanje in izkušnje CEM "v sekundah"
Kaj je sistem za shranjevanje energije s fotovoltaiko za dom?
Domači fotovoltaični sistem za shranjevanje energije je sestavljen iz sistema za pretvorbo sončne energije in sistema opreme za shranjevanje energije. Shranjuje lahko električno energijo, ki jo proizvaja sonce. S tovrstno nastavitvijo lahko ljudje proizvajajo energijo čez dan in shranjujejo odvečno energijo za uporabo ponoči ali ko ni veliko svetlobe.
Razvrščanje domačih sistemov za shranjevanje energije PV v skupine
Trenutno obstajata dve vrsti sistemov za shranjevanje energije v gospodinjstvih: tisti, ki so povezani z omrežjem, in tisti, ki niso.
Rešitev za shranjevanje energije v domu, priključena na omrežje
Sončne celice, omrežno priključeni razsmerniki, sistem za upravljanje baterij (BMS) in izmenične obremenitve sestavljajo pet glavnih delov. Fotonapetostne celice in sistem za shranjevanje energije delujejo skupaj za napajanje naprave. Ko je električno napajanje vklopljeno, tako fotonapetostni sistem, priključen na omrežje, kot tudi električno napajanje iz omrežja napajata obremenitev. Ko električno napajanje izpade, tako fotonapetostni sistem, priključen na omrežje, kot sistem za shranjevanje energije skupaj napajata obremenitev. Sistem za shranjevanje energije v domu, priključen na omrežje, lahko deluje na tri načine: Način 1: fotonapetostna elektrarna shranjuje energijo in dodatno energijo pošilja na internet; Način 2: fotonapetostna elektrarna shranjuje energijo in uporabniku pomaga pri nekaterih njegovih potrebah po električni energiji; in Način 3: fotonapetostna elektrarna shranjuje le del energije.
Metoda shranjevanja energije doma brez povezave z omrežjem
PV razsmernik lahko deluje, ker je ločen od omrežja in ga ni treba priključiti nanj. To pomeni, da celoten sistem ne potrebuje omrežnega pretvornika. Sistem za shranjevanje energije v domu, ki ni povezan z omrežjem, ima tri različne načine delovanja. V načinu 1 PV zagotavlja shranjevanje energije in elektriko za uporabnika v sončnih dneh. V načinu 2 PV in akumulator zagotavljata elektriko za uporabnika v oblačnih dneh. V načinu 3 pa akumulator zagotavlja elektriko za uporabnika v temnih in deževnih dneh.
Razsmernik je kot možgani in srce domačega sistema za shranjevanje energije. Ne moremo ga ločiti od sistema, ne glede na to, ali je priključen na omrežje ali ne.
Ali obstaja beseda za to?
Razsmernik je pogost del napajalnih sistemov. Lahko pretvori enosmerni tok (iz baterij ali rezervnih baterij) v izmenični tok (220 V 50 Hz, sinusni ali kvadratni val). Preprosto povedano, razsmernik je stroj, ki pretvarja enosmerni tok (DC) v izmenični tok (AC). V njem je pretvorniški most, krmilna logika in filtrirno vezje. Usmerniške diode in tiristorji so dva pogosta dela. Večina računalnikov in gospodinjskih naprav ima v napajalnikih vgrajene usmernike (DC v AC). Ti se imenujejo razsmerniki.
Zakaj so transformatorji tako pomemben del sistema?
Prenos izmeničnega toka deluje bolje kot prenos enosmernega toka in se uporablja za prenos energije na več mest. Koliko energije se izgubi zaradi toka, ki se prenaša po žici, lahko ugotovite z uporabo enačbe P=I2R, ki pomeni "moč = kvadrat upornosti toka". Za zmanjšanje izgube energije morate bodisi znižati tok, ki se prenaša po žici, bodisi njen upor. Upor daljnovodov (kot so bakrene žice) je težko znižati, ker to stane veliko denarja in zahteva veliko znanstvenega znanja. To pomeni, da je edini učinkovit način znižanje prenesene moči. Moč = Tok x Napetost ali natančneje, efektivna moč = IUcosφ. Za varčevanje z energijo lahko tok v vodih zmanjšate s spremembo enosmernega toka v izmenični tok in zvišanjem napetosti omrežja.
Na enak način se pri proizvodnji sončne fotovoltaične energije uporabljajo fotovoltaični paneli za proizvodnjo enosmerne energije. Vendar pa številne obremenitve potrebujejo izmenično energijo. Pri sistemih z enosmernim napajanjem obstajajo nekatere težave. Napetosti ni enostavno spremeniti, obremenitve, ki jih je mogoče uporabiti, pa so omejene. Vse obremenitve, razen določenih obremenitev, morajo za pretvorbo enosmerne energije v izmenično energijo uporabljati razsmernike. Fotovoltaični pretvornik je najpomembnejši del sončnega fotovoltaičnega sistema. Pretvarja enosmerno energijo iz fotovoltaičnega modula v izmenično energijo, ki se nato pošlje obremenitvi ali viru napajanja in ščiti energetsko elektroniko. Fotovoltaični razsmernik sestavljajo napajalni moduli, krmilne plošče, odklopniki, filtri, reaktorji, transformatorji, kontaktorji, omare in drugi deli. Proizvodni proces sestavljajo predobdelava elektronskih delov, sestavljanje strojev, testiranje, pakiranje strojev in drugi koraki. Rast teh korakov je odvisna od napredka v tehnologiji energetske elektronike, tehnologiji polprevodniških naprav in sodobni tehnologiji krmiljenja.
Različne vrste inverterjev
Inverterje lahko v grobem razdelimo v te tri skupine:
1. Razsmernik priključen na omrežje
Poleg pretvorbe enosmernega v izmeničnega toka lahko omrežno priključeni razsmernik sinhronizira svoj izhodni izmenični tok s frekvenco in fazo električnega omrežja. To pomeni, da se lahko izhodni izmenični tok dovaja nazaj v električno omrežje. Z drugimi besedami, omrežno priključen razsmernik se lahko sinhrono poveže z električnim omrežjem. Ta razsmernik lahko brez baterij pošilja energijo, ki se ne uporablja, v omrežje, njegovo vhodno vezje pa je mogoče prilagoditi za delovanje s tehnologijo MTTP.
2. Razsmerniki, ki jih ni treba priključiti na omrežje
Razsmerniki, ki niso priključeni na omrežje (off-grid), so običajno priključeni na sončne celice, majhne vetrne turbine ali druge vire enosmernega toka, pretvarjajo enosmerni tok v izmenični tok, ki ga lahko uporablja dom. Prav tako lahko napajajo bremena z energijo iz omrežja in baterij. Imenuje se »off-grid«, ker se ne priključuje na električno omrežje in ne potrebuje zunanjega vira napajanja.
Razsmerniki brez povezave z omrežjem so prvi sistemi na baterije, ki omogočajo delovanje mikro omrežij na določenih območjih. Razsmernik brez povezave z omrežjem lahko shranjuje energijo in jo pretvarja v druge oblike. Ima tokovne vhode, enosmerne vhode, vhode za hitro polnjenje, visokozmogljive enosmerne izhode in hitre izmenične izhode. Uporablja krmilno programsko opremo za spreminjanje vhodnih in izhodnih pogojev, tako da viri, kot so sončne celice ali majhne vetrne elektrarne, delujejo čim bolj učinkovito. Uporablja tudi čisti sinusni izhod za izboljšanje kakovosti energije.
Razsmernik brez povezave z omrežjem Baterije so potrebne za sončne sisteme brez povezave z omrežjem, ker shranjujejo energijo, ki jo je mogoče uporabiti, ko zmanjka električne energije ali ko ni elektrike. Razsmerniki brez povezave z omrežjem vam pomagajo tudi, da ste manj odvisni od glavnega omrežja, kar lahko povzroči izpade električne energije, zatemnitve in druge težave, ki jih podjetja ne morejo odpraviti.
Razsmernik brez povezave z omrežjem s solarnim regulatorjem polnjenja ima tudi notranji solarni regulator PWM ali MPPT, ki uporabniku omogoča, da priključi fotonapetostne vhode na solarni razsmernik in si ogleda stanje fotonapetosti na zaslonu solarnega razsmernika. To olajša nastavitev in preverjanje sistema. Razsmerniki brez povezave v rezervnih motorjih in baterijah se samotestirajo, da se zagotovi stabilna in polna kakovost električne energije. Medtem ko se nizkovatni razsmerniki uporabljajo za napajanje gospodinjskih aparatov, se visokovatni večinoma uporabljajo za napajanje poslovnih in zasebnih projektov.
3. Hibridni inverter
Obstajata dve glavni vrsti hibridnih razsmernikov: eden je razsmernik, ki ni priključen na omrežje, z vgrajenim regulatorjem sončnega polnjenja, drugi pa je razsmernik, ki je priključen na omrežje in je priključen na omrežje, in se lahko uporablja tako za fotovoltaične sisteme, ki so priključeni na omrežje, kot tudi za tiste, ki niso priključeni na omrežje, in katerega baterije je mogoče nastaviti na različne načine.
Kaj transformator na splošno počne
1. Funkcije za samodejni zagon in izklop
Ko dan mineva in se kot sonca počasi dviga, se povečuje tudi moč sončnih žarkov. Fotonapetostni sistem lahko sprejme več sončne energije in ko doseže izhodno moč, potrebno za delovanje razsmernika, lahko začne delovati sam. Prenehal bo delovati in prešel v stanje mirovanja, ko bo izhod razsmernika, priključenega na omrežje/shranjevalnika, enak 0 ali zelo blizu 0. To se zgodi, ko se izhodna moč fotonapetostnega sistema zmanjša.
2. Funkcija učinka proti otokom
Proces proizvodnje energije iz fotovoltaike, priključene na omrežje, sistem za proizvodnjo energije iz fotovoltaike in delovanje elektroenergetskega omrežja. Ko javno elektroenergetsko omrežje izpade ali se obnaša nenavadno, se pojavi učinek otočnega delovanja, če fotovoltaični sistem za proizvodnjo energije ne more pravočasno prenehati delovati ali se odklopi od elektroenergetskega sistema, vendar še vedno ima napajanje. Otoki napajanja so slabi tako za fotovoltaični sistem kot za vir napajanja.
Razsmernik, priključen na omrežje/shranjevalnik energije, ima notranje zaščitno vezje proti otoku, ki lahko inteligentno zazna omrežje v realnem času in vključi napetost, frekvenco in druge podatke. Če se v javnem omrežju odkrijejo nepravilnosti, lahko razsmernik ob pravem času uporabi različne izmerjene vrednosti za prekinitev toka, zaustavitev izhoda in poročanje o napakah.
3. Funkcija nadzora za sledenje točki največje moči
Najpomembnejša tehnologija omrežno priključenega ali shranjevalnega razsmernika je njegova funkcija sledenja točke največje moči (funkcija MPPT). Ta funkcija omogoča razsmerniku, da v realnem času najde in spremlja najvišjo izhodno moč svojih delov.
Izhodno moč fotonapetostnega sistema lahko spremeni veliko dejavnikov in ni vedno mogoče ohraniti navedene najboljše izhodne moči.
Funkcija MPPT omrežnega/shranjevalnega razsmernika lahko v realnem času spremlja najvišjo izhodno moč vsake komponente. Nato lahko inteligentno prilagodi napetost (ali tok) delovne točke sistema, da jo približa točki največje moči, kar bo povečalo moč, ki jo ustvari fotonapetostni sistem, in zagotovilo njegovo neprekinjeno in učinkovito delovanje.
4. Inteligentna funkcija za spremljanje strun
Na podlagi prvega MPPT sledenja je omrežno priključen/shranjevalni razsmernik že zaključil funkcijo pametnega zaznavanja nizov. Zaznavanje nizov pravilno preveri napetost in tok na vsaki veji niza, za razliko od MPPT sledenja. To uporabniku omogoča vpogled v podatke o delovanju vsakega niza v realnem času.
Sistemi za shranjevanje energije, ki si jih ljudje trenutno želijo, so sistem za upravljanje baterij BMS, omrežno priključeni fotonapetostni razsmernik in razsmernik za shranjevanje energije. Da bi zadostili tem potrebam po domači opremi za shranjevanje energije in združili varnostne izolacijske funkcije vsakega vezja fotonapetostne enote, je Huashengchang izdal celoten nabor domačih fotonapetostnih sistemov za shranjevanje energije. Ti sistemi so večinoma sestavljeni iz omrežno priključenih razsmernikov in hibridnih razsmernikov.
