Hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời thông minh cho nhà ở đã trở nên phổ biến hơn trong vài năm qua. Năng lượng xanh có thể được cung cấp cho gia đình cả ngày lẫn đêm, và với năng lượng mặt trời, bạn không cần phải lo lắng về giá điện cao theo từng bậc thang. Điều này giúp bạn tiết kiệm tiền điện và đảm bảo chất lượng cuộc sống tốt cho mọi người.
Ban ngày, hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời tại nhà thu thập năng lượng mặt trời và tự động lưu trữ để sử dụng cho các thiết bị vào ban đêm. Nếu mất điện đột ngột, hệ thống có thể nhanh chóng chuyển sang nguồn điện dự phòng để đảm bảo tất cả đèn, thiết bị gia dụng và các thiết bị khác luôn hoạt động bình thường. Bộ pin trong hệ thống lưu trữ năng lượng tại nhà có thể tự sạc khi không sử dụng điện. Bằng cách này, nó có thể được sử dụng khi mất điện hoặc khi cần điện nhất. Thiết bị lưu trữ năng lượng tại nhà có thể được sử dụng như một nguồn điện dự phòng trong trường hợp xảy ra thảm họa. Nó cũng có thể cân bằng tải sử dụng điện, giúp gia đình tiết kiệm tiền điện. Hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời thông minh tại nhà hoạt động như một trạm điện lưu trữ năng lượng nhỏ và không bị ảnh hưởng bởi sự quá tải của lưới điện thành phố.
Dấu hỏi lớn dành cho các chuyên gia?
Hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời gia đình mạnh mẽ như vậy bao gồm những bộ phận nào và hoạt động dựa trên những yếu tố nào? Có những loại giải pháp lưu trữ năng lượng mặt trời gia đình nào? Tại sao việc lựa chọn hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời gia đình phù hợp lại quan trọng?
Bí quyết CEM "Trong vài giây"
Hệ thống lưu trữ năng lượng quang điện (PV) dành cho nhà ở là gì?
Hệ thống lưu trữ năng lượng quang điện gia đình bao gồm hệ thống chuyển đổi quang điện mặt trời và hệ thống thiết bị lưu trữ năng lượng. Nó có thể lưu trữ điện năng được tạo ra từ mặt trời. Với hệ thống này, người dân có thể tạo ra điện năng vào ban ngày và lưu trữ lượng điện dư thừa để sử dụng vào ban đêm hoặc khi trời không có nhiều ánh sáng.
Phân loại hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời gia đình thành các nhóm.
Hiện nay, có hai loại hệ thống lưu trữ năng lượng gia đình: loại kết nối với lưới điện và loại không kết nối.
Giải pháp lưu trữ năng lượng kết nối lưới điện cho gia đình
Hệ thống này bao gồm năm thành phần chính: tấm pin mặt trời, bộ biến tần nối lưới, hệ thống quản lý pin (BMS) và tải AC. Tấm pin quang điện (PV) và hệ thống lưu trữ năng lượng hoạt động cùng nhau để cung cấp năng lượng cho thiết bị. Khi điện lưới hoạt động, cả hệ thống PV nối lưới và điện lưới đều cung cấp năng lượng cho tải. Khi điện lưới bị mất, cả hệ thống PV nối lưới và hệ thống lưu trữ năng lượng đều cùng nhau cung cấp năng lượng cho tải. Có ba chế độ hoạt động của hệ thống lưu trữ năng lượng gia đình nối lưới: Chế độ 1: PV lưu trữ năng lượng và gửi năng lượng dư thừa lên Internet; Chế độ 2: PV lưu trữ năng lượng và hỗ trợ người dùng một phần nhu cầu điện; và Chế độ 3: PV chỉ lưu trữ một phần năng lượng.
Phương pháp lưu trữ năng lượng độc lập tại nhà
Biến tần PV có thể hoạt động độc lập vì nó không cần kết nối với lưới điện. Điều này có nghĩa là toàn bộ hệ thống không cần bộ chuyển đổi nối lưới. Hệ thống lưu trữ năng lượng gia đình độc lập có ba chế độ hoạt động khác nhau. Ở chế độ 1, hệ thống PV cung cấp năng lượng dự trữ và điện cho người dùng vào những ngày nắng. Ở chế độ 2, hệ thống PV và pin lưu trữ cung cấp điện cho người dùng vào những ngày nhiều mây. Và ở chế độ 3, pin lưu trữ cung cấp điện cho người dùng vào những ngày tối trời và mưa.
Biến tần giống như bộ não và trái tim của hệ thống lưu trữ năng lượng gia đình. Nó không thể tách rời khỏi hệ thống, bất kể hệ thống đó có được kết nối với lưới điện hay không.
Có từ nào để diễn tả điều này không?
Biến tần là một bộ phận phổ biến trong hệ thống điện. Nó có thể chuyển đổi nguồn điện một chiều (từ pin hoặc pin dự trữ) thành nguồn điện xoay chiều (220V, 50Hz, dạng sóng sin hoặc sóng vuông). Nói một cách đơn giản, biến tần là một thiết bị chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC). Bên trong nó có cầu chuyển đổi, mạch logic điều khiển và mạch lọc. Điốt chỉnh lưu và thyristor là hai bộ phận phổ biến. Hầu hết các máy tính và thiết bị gia dụng đều có bộ chỉnh lưu (DC sang AC) tích hợp trong bộ nguồn của chúng. Chúng được gọi là biến tần.
Điều gì khiến máy biến áp trở thành một phần quan trọng của hệ thống?
Truyền tải điện xoay chiều (AC) hoạt động hiệu quả hơn truyền tải điện một chiều (DC) và được sử dụng để vận chuyển năng lượng đến nhiều nơi. Bạn có thể tính toán lượng điện năng bị mất do dòng điện truyền tải trên dây dẫn bằng phương trình P=I²R, viết tắt của "công suất = bình phương của dòng điện - điện trở". Để giảm tổn thất năng lượng, bạn cần giảm dòng điện truyền tải hoặc điện trở của dây dẫn. Việc giảm điện trở của đường dây truyền tải (như dây đồng) rất khó khăn vì tốn nhiều chi phí và đòi hỏi nhiều kiến thức khoa học. Điều này có nghĩa là cách hiệu quả duy nhất là giảm công suất truyền tải. Công suất = Dòng điện x Điện áp, hay cụ thể hơn, công suất hiệu dụng = I²cosφ. Để tiết kiệm năng lượng, dòng điện trong đường dây có thể được giảm bằng cách chuyển đổi dòng điện một chiều sang dòng điện xoay chiều và tăng điện áp lưới.
Tương tự như vậy, sản xuất điện năng lượng mặt trời quang điện sử dụng các tấm pin quang điện để tạo ra năng lượng DC. Tuy nhiên, nhiều thiết bị tiêu thụ cần năng lượng AC. Hệ thống nguồn điện DC có một số vấn đề. Việc thay đổi điện áp không dễ dàng, và các thiết bị tiêu thụ có thể sử dụng bị hạn chế. Tất cả các thiết bị tiêu thụ, ngoại trừ một số thiết bị tiêu thụ điện năng lớn, đều cần sử dụng bộ biến tần để chuyển đổi nguồn DC sang nguồn AC. Bộ biến tần quang điện là bộ phận quan trọng nhất của hệ thống điện năng lượng mặt trời quang điện. Nó chuyển đổi nguồn DC từ mô-đun quang điện thành nguồn AC, sau đó được truyền đến thiết bị tiêu thụ hoặc nguồn điện và bảo vệ các thiết bị điện tử công suất. Mô-đun công suất, bảng mạch điều khiển, cầu dao, bộ lọc, cuộn cảm, máy biến áp, công tắc tơ, tủ điện và các bộ phận khác tạo nên một bộ biến tần quang điện. Xử lý sơ bộ các linh kiện điện tử, lắp ráp máy móc, thử nghiệm, đóng gói máy móc và các bước khác tạo nên quy trình sản xuất. Sự phát triển của các bước này phụ thuộc vào sự tiến bộ trong công nghệ điện tử công suất, công nghệ thiết bị bán dẫn và công nghệ điều khiển hiện đại.
Các loại biến tần khác nhau
Biến tần có thể được chia大致 thành ba nhóm sau:
1. Biến tần được kết nối với lưới điện
Ngoài việc chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) sang dòng điện xoay chiều (AC), bộ biến tần nối lưới còn có thể đồng bộ hóa dòng điện xoay chiều đầu ra với tần số và pha của nguồn điện lưới. Điều này có nghĩa là dòng điện xoay chiều đầu ra có thể được đưa trở lại lưới điện. Nói cách khác, bộ biến tần nối lưới có thể kết nối với đường dây điện lưới một cách đồng bộ. Bộ biến tần này có thể cung cấp điện năng không sử dụng cho lưới điện mà không cần pin, và mạch đầu vào của nó có thể được thiết kế để hoạt động với công nghệ MTTP (Time-To-Time ...
2. Biến tần không cần kết nối với lưới điện
Biến tần độc lập (off-grid inverter), thường được gắn vào các tấm pin mặt trời, tuabin gió nhỏ hoặc các nguồn điện một chiều khác, chuyển đổi điện một chiều thành điện xoay chiều mà gia đình có thể sử dụng. Chúng cũng có thể cấp điện cho các thiết bị bằng năng lượng từ lưới điện và pin. Nó được gọi là "độc lập" (off-grid) vì không kết nối với lưới điện và không cần nguồn điện bên ngoài.
Biến tần độc lập (off-grid inverter) là hệ thống chạy bằng pin đầu tiên cho phép các lưới điện nhỏ hoạt động ở những khu vực cụ thể. Biến tần độc lập có thể lưu trữ năng lượng và chuyển đổi nó thành các dạng năng lượng khác. Nó có các đầu vào dòng điện, đầu vào DC, đầu vào sạc nhanh, đầu ra DC công suất cao và đầu ra AC nhanh. Nó sử dụng phần mềm điều khiển để thay đổi các điều kiện đầu vào và đầu ra sao cho các nguồn như tấm pin mặt trời hoặc tuabin gió nhỏ hoạt động hiệu quả nhất có thể. Nó cũng sử dụng đầu ra sóng sin thuần túy để cải thiện chất lượng năng lượng.
Bộ biến tần và pin lưu trữ năng lượng cho hệ thống năng lượng mặt trời độc lập rất cần thiết vì chúng lưu trữ năng lượng có thể sử dụng khi mất điện hoặc khi không có điện lưới. Bộ biến tần độc lập cũng giúp bạn ít phụ thuộc hơn vào lưới điện quốc gia, vốn có thể gây ra sự cố mất điện, mất nguồn và các vấn đề khác mà các công ty điện lực không thể khắc phục.
Biến tần độc lập tích hợp bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời cũng có bộ điều khiển năng lượng mặt trời PWM hoặc MPPT bên trong, cho phép người dùng kết nối đầu vào PV với biến tần năng lượng mặt trời và xem trạng thái PV trên màn hình của biến tần. Điều này giúp việc thiết lập và kiểm tra hệ thống trở nên dễ dàng hơn. Biến tần độc lập trong động cơ dự phòng và pin có chức năng tự kiểm tra để đảm bảo chất lượng điện năng ổn định và đầy đủ. Trong khi các biến tần công suất thấp được sử dụng để cấp điện cho các thiết bị gia dụng, các biến tần công suất cao chủ yếu được sử dụng để cấp điện cho các dự án kinh doanh và tư nhân.
3. Biến tần lai
Có hai loại biến tần lai chính: một loại là biến tần độc lập (off-grid) tích hợp bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời, và loại kia là biến tần kết nối lưới và độc lập (on-grid and off-grid) có thể được sử dụng cho cả hệ thống quang điện nối lưới và độc lập, và pin của nó có thể được thiết lập theo nhiều cách khác nhau.
Chức năng chung của máy biến áp là gì?
1. Chức năng tự động vận hành và tắt máy
Khi ngày trôi qua và góc chiếu của mặt trời dần tăng lên, cường độ tia nắng mặt trời cũng tăng theo. Hệ thống quang điện (PV) có thể hấp thụ nhiều năng lượng mặt trời hơn, và khi đạt đến mức công suất đầu ra cần thiết để biến tần hoạt động, nó có thể bắt đầu vận hành độc lập. Nó sẽ ngừng hoạt động và chuyển sang chế độ ngủ khi công suất đầu ra của biến tần kết nối lưới/lưu trữ bằng 0 hoặc rất gần bằng 0. Điều này xảy ra khi công suất đầu ra của hệ thống PV giảm xuống.
2. Chức năng của hiệu ứng chống phân đảo
Quá trình phát điện quang điện nối lưới, hệ thống phát điện quang điện và hoạt động của lưới điện. Khi lưới điện công cộng gặp sự cố hoặc hoạt động bất thường, hiện tượng tách lưới xảy ra nếu hệ thống phát điện quang điện không thể ngừng hoạt động kịp thời hoặc bị ngắt kết nối khỏi lưới điện nhưng vẫn còn điện. Điều này gây hại cho cả hệ thống quang điện và nguồn điện khi có các vùng điện riêng biệt.
Biến tần kết nối lưới/lưu trữ năng lượng có mạch bảo vệ chống tách đảo bên trong, có khả năng tự động phát hiện lưới điện theo thời gian thực, bao gồm điện áp, tần số và các thông tin khác. Nếu phát hiện bất thường trong lưới điện, biến tần có thể sử dụng các giá trị đo được khác nhau vào đúng thời điểm để ngắt dòng điện, dừng đầu ra và báo cáo lỗi.
3. Tính năng điều khiển để theo dõi điểm công suất tối đa
Công nghệ quan trọng nhất của biến tần nối lưới hoặc biến tần lưu trữ là chức năng điều khiển theo dõi điểm công suất tối đa (chức năng MPPT). Chức năng này cho phép biến tần tìm và theo dõi công suất đầu ra cao nhất của các bộ phận trong thời gian thực.
Có nhiều yếu tố có thể làm thay đổi công suất đầu ra của hệ thống quang điện, và không phải lúc nào cũng có thể duy trì nó ở công suất đầu ra tối đa đã được nhà sản xuất công bố.
Chức năng MPPT của biến tần nối lưới/lưu trữ có thể theo dõi công suất đầu ra cao nhất của từng thành phần trong thời gian thực. Sau đó, nó có thể điều chỉnh một cách thông minh điện áp (hoặc dòng điện) điểm hoạt động của hệ thống để đưa nó đến gần điểm công suất cực đại hơn, điều này sẽ tối đa hóa công suất do hệ thống PV tạo ra và đảm bảo hệ thống có thể hoạt động liên tục và hiệu quả.
4. Tính năng thông minh giúp theo dõi dây đàn
Dựa trên quá trình theo dõi MPPT đầu tiên, biến tần nối lưới/lưu trữ năng lượng đã hoàn thành chức năng phát hiện chuỗi thông minh. Chức năng phát hiện chuỗi kiểm tra chính xác điện áp và dòng điện đến từng nhánh chuỗi, khác với quá trình theo dõi MPPT. Điều này cho phép người dùng xem dữ liệu hoạt động theo thời gian thực của từng chuỗi.
Các hệ thống lưu trữ năng lượng mà mọi người đang cần hiện nay bao gồm hệ thống quản lý pin BMS, biến tần nối lưới PV và biến tần lưu trữ năng lượng. Để đáp ứng những nhu cầu này về thiết bị lưu trữ năng lượng gia đình và kết hợp các tính năng cách ly an toàn của từng mạch điện trong hệ thống PV, Huashengchang đã cho ra mắt một bộ hệ thống lưu trữ năng lượng PV gia đình hoàn chỉnh. Các hệ thống này chủ yếu bao gồm biến tần nối lưới và biến tần lai.
