Nos últimos anos, a tecnologia de geração de energia fotovoltaica avançou aos trancos e barrancos e a capacidade instalada aumentou rapidamente. No entanto, a geração de energia fotovoltaica possui deficiências como intermitente e incontrolável. Antes de ser tratada, o acesso direto em larga escala à rede elétrica trará grande impacto e afetará a operação estável da grade de energia. . A adição de links de armazenamento de energia pode fazer com que a geração de energia fotovoltaica seja de maneira suave e estável para a grade, e o acesso em larga escala à grade não afetará a estabilidade da grade. E armazenamento fotovoltaico + energia, o sistema possui uma faixa de aplicação mais ampla.
Sistema de armazenamento fotovoltaico, incluindo módulos solares, controladores,inversores, baterias, cargas e outros equipamentos. Atualmente, existem muitas rotas técnicas, mas a energia precisa ser coletada em um determinado momento. Atualmente, existem principalmente duas topologias: acoplamento CC "acoplamento CC" e acoplamento CA "acoplamento CA".
1 DC acoplado
Conforme mostrado na figura abaixo, a energia CC gerada pelo módulo fotovoltaico é armazenada na bateria através do controlador, e a grade também pode carregar a bateria através do conversor DC-AC bidirecional. O ponto de encontro de energia está na extremidade da bateria DC.
O princípio de trabalho do acoplamento DC: quando o sistema fotovoltaico está em execução, o controlador MPPT é usado para carregar a bateria; Quando a carga elétrica estiver em demanda, a bateria libera a energia e a corrente é determinada pela carga. O sistema de armazenamento de energia está conectado à grade. Se a carga for pequena e a bateria estiver totalmente carregada, o sistema fotovoltaico poderá fornecer energia à grade. Quando a potência de carga é maior que a energia fotovoltaica, a grade e a PV podem fornecer energia à carga ao mesmo tempo. Como a geração de energia fotovoltaica e o consumo de energia de carga não são estáveis, é necessário confiar na bateria para equilibrar a energia do sistema.
2 CA acoplado
Conforme mostrado na figura abaixo, a corrente direta gerada pelo módulo fotovoltaica é convertida em corrente alternada através do inversor e é alimentada diretamente à carga ou enviada para a grade. A grade também pode carregar a bateria através de um conversor bidirecional de DC-AC bidirecional. O ponto de encontro de energia está no final da comunicação.
O princípio de trabalho do acoplamento CA: inclui sistema de fonte de alimentação fotovoltaico e sistema de alimentação de bateria. O sistema fotovoltaico consiste em matrizes fotovoltaicas e inversores conectados à grade; O sistema de bateria consiste em baterias e inversores bidirecionais. Esses dois sistemas podem operar de forma independente sem interferir entre si, ou podem ser separados da grade de energia grande para formar um sistema de micro-grade.
Atualmente, o acoplamento DC e o AC são soluções maduras, cada uma com suas próprias vantagens e desvantagens. De acordo com aplicativos diferentes, escolha a solução mais adequada. A seguir, é apresentada uma comparação das duas soluções.
1 comparação de custos
O acoplamento DC inclui controlador, inversor bidirecional e interruptor de transferência, o acoplamento CA inclui inversor conectado à grade, inversor bidirecional e gabinete de distribuição de energia. Do ponto de vista do custo, o controlador é mais barato que o inversor conectado à grade. O interruptor de transferência também é mais barato que o gabinete de distribuição de energia. O esquema de acoplamento DC também pode ser transformado em uma máquina integrada de controle e inversor, que pode salvar os custos de equipamento e os custos de instalação. Portanto, o custo do esquema de acoplamento CC é um pouco menor que o do esquema de acoplamento CA.
2 Comparação de aplicabilidade
Sistema de acoplamento CC, controlador, bateria e inversor estão conectados em série, a conexão é relativamente próxima, mas a flexibilidade é ruim. No sistema de acoplamento CA, o inversor conectado à grade, a bateria de armazenamento e o conversor bidirecional são paralelos, a conexão não é apertada e a flexibilidade é boa. Por exemplo, em um sistema fotovoltaico já instalado, é necessário instalar um sistema de armazenamento de energia, é melhor usar o acoplamento CA, desde que uma bateria e um conversor bidirecional sejam instalados, ele não afetará o sistema fotovoltaico original e Em princípio, o sistema de armazenamento de energia, o design não possui um relacionamento direto com o sistema fotovoltaico e pode ser determinado de acordo com as necessidades. Se for um sistema fora da grade recém-instalado, fotovoltaicos, baterias e inversores devem ser projetados de acordo com a energia de carga e o consumo de energia do usuário, e um sistema de acoplamento DC é mais adequado. No entanto, a potência do sistema de acoplamento CC é relativamente pequena, geralmente abaixo de 500kW, e é melhor controlar o sistema maior com o acoplamento CA.
3 Comparação de eficiência
Da perspectiva da eficiência da utilização fotovoltaica, os dois esquemas têm suas próprias características. Se o usuário carregar mais durante o dia e menos à noite, é melhor usar o acoplamento CA. Os módulos fotovoltaicos fornecem diretamente a energia da carga através do inversor conectado à grade, e a eficiência pode atingir mais de 96%. Se a carga do usuário for relativamente pequena durante o dia e mais à noite, e a geração de energia fotovoltaica precisará ser armazenada durante o dia e usada à noite, é melhor usar o acoplamento CC. O módulo fotovoltaico armazena eletricidade na bateria através do controlador, e a eficiência pode atingir mais de 95%. Se for o acoplamento CA, os fotovoltaicos devem primeiro ser convertidos em energia CA através de um inversor e depois convertidos em energia CC através de um conversor bidirecional, e a eficiência cairá para cerca de 90%.
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Hora de postagem: 15-2023 de fevereiro
