En los últimos años, la tecnología de generación de energía fotovoltaica ha avanzado por saltos y límites, y la capacidad instalada ha aumentado rápidamente. Sin embargo, la generación de energía fotovoltaica tiene deficiencias como intermitente e incontrolable. Antes de que se trate, el acceso directo a gran escala a la red eléctrica traerá un gran impacto y afectará la operación estable de la red eléctrica. . Agregar enlaces de almacenamiento de energía puede hacer que la generación de energía fotovoltaica salga suavemente y de manera estable a la cuadrícula, y el acceso a gran escala a la cuadrícula no afectará la estabilidad de la cuadrícula. Y Photovoltaic + Almacenamiento de energía, el sistema tiene un rango de aplicación más amplio.
Sistema de almacenamiento fotovoltaico, que incluye módulos solares, controladores,inversores, baterías, cargas y otros equipos. En la actualidad, hay muchas rutas técnicas, pero la energía debe recolectarse en cierto punto. En la actualidad, hay principalmente dos topologías: acoplamiento de CC "acoplamiento de CC" y acoplamiento de CA "acoplamiento de CA".
1 DC acoplado
Como se muestra en la figura a continuación, la alimentación de CC generada por el módulo fotovoltaico se almacena en la batería a través del controlador, y la cuadrícula también puede cargar la batería a través del convertidor DC-AC bidireccional. El punto de recolección de energía está en el extremo de la batería DC.
El principio de funcionamiento del acoplamiento de CC: cuando el sistema fotovoltaico se está ejecutando, el controlador MPPT se usa para cargar la batería; Cuando la carga eléctrica está en demanda, la batería liberará la alimentación y la carga determina la corriente. El sistema de almacenamiento de energía está conectado a la cuadrícula. Si la carga es pequeña y la batería está completamente cargada, el sistema fotovoltaico puede suministrar energía a la cuadrícula. Cuando la potencia de carga es mayor que la potencia fotovoltaica, la cuadrícula y el PV pueden suministrar energía a la carga al mismo tiempo. Debido a que la generación de energía fotovoltaica y el consumo de energía de carga no son estables, es necesario confiar en la batería para equilibrar la energía del sistema.
2 AC acoplado
Como se muestra en la figura a continuación, la corriente continua generada por el módulo fotovoltaico se convierte en corriente alterna a través del inversor, y se alimenta directamente a la carga o se envía a la cuadrícula. La cuadrícula también puede cargar la batería a través de un convertidor bidireccional Bidireccional DC-AC. El punto de recolección de energía está en el extremo de la comunicación.
El principio de funcionamiento del acoplamiento de CA: incluye el sistema de suministro de alimentación fotovoltaica y el sistema de fuente de alimentación de la batería. El sistema fotovoltaico consiste en matrices fotovoltaicas e inversores conectados a la red; El sistema de batería consta de baterías e inversores bidireccionales. Estos dos sistemas pueden funcionar de forma independiente sin interferir entre sí, o pueden separarse de la gran cuadrícula de energía para formar un sistema de micrid.
Tanto el acoplamiento de CC como el acoplamiento de CA son actualmente soluciones maduras, cada una con sus propias ventajas y desventajas. Según diferentes aplicaciones, elija la solución más adecuada. La siguiente es una comparación de las dos soluciones.
1 comparación de costos
El acoplamiento de CC incluye controlador, inversor bidireccional e interruptor de transferencia, el acoplamiento de CA incluye inversor conectado a la red, inversor bidireccional y gabinete de distribución de energía. Desde la perspectiva del costo, el controlador es más barato que el inversor conectado a la cuadrícula. El interruptor de transferencia también es más barato que el gabinete de distribución de energía. El esquema de acoplamiento de CC también se puede convertir en una máquina integrada de control e inversor, lo que puede ahorrar costos de equipos y costos de instalación. Por lo tanto, el costo del esquema de acoplamiento DC es un poco más bajo que el del esquema de acoplamiento de CA.
2 Comparación de aplicabilidad
El sistema de acoplamiento de CC, el controlador, la batería y el inversor están conectados en serie, la conexión está relativamente cercana, pero la flexibilidad es pobre. En el sistema de acoplamiento de CA, el inversor conectado a la red, la batería de almacenamiento y el convertidor bidireccional son paralelos, la conexión no es ajustada y la flexibilidad es buena. Por ejemplo, en un sistema fotovoltaico ya instalado, es necesario instalar un sistema de almacenamiento de energía, es mejor usar el acoplamiento de CA, siempre que se instale una batería y un convertidor bidireccional, no afectará el sistema fotovoltaico original, y En principio, el sistema de almacenamiento de energía, el diseño no tiene una relación directa con el sistema fotovoltaico y se puede determinar de acuerdo con las necesidades. Si se trata de un sistema fuera de la red recién instalado, los fotovoltaicos, las baterías e inversores deben diseñarse de acuerdo con el consumo de energía y energía de carga del usuario, y un sistema de acoplamiento de CC es más adecuado. Sin embargo, la potencia del sistema de acoplamiento de CC es relativamente pequeña, generalmente por debajo de 500kW, y es mejor controlar el sistema más grande con el acoplamiento de CA.
3 Comparación de eficiencia
Desde la perspectiva de la eficiencia de utilización fotovoltaica, los dos esquemas tienen sus propias características. Si el usuario se carga más durante el día y menos por la noche, es mejor usar el acoplamiento de CA. Los módulos fotovoltaicos suministran energía directamente a la carga a través del inversor conectado a la cuadrícula, y la eficiencia puede alcanzar más del 96%. Si la carga del usuario es relativamente pequeña durante el día y más por la noche, y la generación de energía fotovoltaica debe almacenarse durante el día y usarse por la noche, es mejor usar el acoplamiento de CC. El módulo fotovoltaico almacena electricidad a la batería a través del controlador, y la eficiencia puede alcanzar más del 95%. Si se trata de acoplamiento de CA, los fotovoltaicos primero deben convertirse en potencia de CA a través de un inversor, y luego convertirse en potencia de CC a través de un convertidor bidireccional, y la eficiencia disminuirá a aproximadamente el 90%.
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Tiempo de publicación: Feb-15-2023
