С быстрым развитием возобновляемой энергетики производство фотоэлектрической энергии и ее хранение постепенно стали важными компонентами зеленой энергетики. За последние 20 лет фотоэлектрические системы и накопители энергии распространились во все уголки городов и сельских районов в различных отраслях. Итак, являются ли инверторы одними и теми же основными компонентами фотоэлектрических систем и накопителей энергии?
1 фотоэлектрический инвертор
Фотоэлектрический инвертор — это ключевое устройство, которое преобразует постоянный ток (DC), генерируемый фотоэлектрическими модулями, в переменный ток (AC). В связи с тем, что на выходе фотоэлектрических систем производства электроэнергии используется постоянный ток, в то время как большинство энергосистем и бытовой техники используют переменный ток, роль фотоэлектрических инверторов заключается в преобразовании постоянного тока в переменный ток, соответствующий сетевым стандартам.
1. Принцип фотоэлектрического инвертора
Основной принцип фотоэлектрического инвертора заключается в периодическом обратном переключении постоянного тока через переключающие элементы, такие как IGBT или MOSFET, и формировании стабильного выходного переменного тока после фильтрации, управления и регулирования. Этот процесс достигается с помощью инверторной схемы, обычно с использованием технологии широтно-импульсной модуляции (ШИМ), чтобы гарантировать, что выходное напряжение и частота соответствуют требованиям электросети.
Инвертор также включает в себя контроллер MPPT (отслеживание точки максимальной мощности), который используется для регулировки рабочей точки фотоэлектрических модулей в реальном времени, так что фотоэлектрическая система всегда может работать в оптимальном состоянии выходной мощности, тем самым улучшая мощность системы. эффективность генерации. Кроме того, многие инверторы теперь имеют такие функции, как защита от низкого напряжения и защита от секционирования.
2. Классификация фотоэлектрических инверторов
Классифицируется по структуре:
Централизованный инвертор:подходит для крупных фотоэлектрических электростанций, он объединяет мощность постоянного тока всех фотоэлектрических модулей в один инвертор для преобразования. Централизованные инверторы имеют большую мощность и обычно используются на крупных фотоэлектрических электростанциях.
Струнный инвертор:подходит для фотоэлектрических электростанций малого и среднего размера, несколько фотоэлектрических модулей соединены последовательно, а несколько инверторов используются для инвертирования выходного сигнала каждой цепочки отдельно. Струнные инверторы имеют низкую стоимость и гибкость установки, что делает их подходящими для распределенных фотоэлектрических систем, таких как жилые и коммерческие здания.
Микроинвертор:Каждый фотоэлектрический модуль оснащен небольшим инвертором, который может независимо преобразовывать мощность постоянного тока каждой панели. Этот метод может минимизировать потери при выработке электроэнергии, вызванные частичными тенями или неисправностями, и подходит для производства фотоэлектрической энергии в жилых домах.
Классифицируется по методу работы:
Инвертор, подключенный к сети:Он передает энергию переменного тока, генерируемую фотоэлектрической системой, в общественную сеть, обычно отвечая стандартным требованиям электросетевой компании, и подходит для фотоэлектрических систем производства электроэнергии, подключенных к сети.
Автономный инвертор:Используемый в районах без подключения к сети, он накапливает электроэнергию с помощью батарей и работает независимо.
2 Инвертор для хранения энергии
Инверторы для хранения энергии используются для преобразования постоянного тока (DC), накопленного в батареях, в переменный ток (AC) и управления процессом зарядки и разрядки батарей. Инверторы хранения энергии и фотоэлектрические инверторы имеют схожие функциональные возможности, но из-за того, что системы хранения энергии включают не только сетевые интерфейсы, но и такие факторы, как управление батареями, инверторы хранения энергии должны иметь больше функций контроля и управления.
1. Принцип инвертора накопления энергии
Основным принципом работы инвертора для хранения энергии является преобразование постоянного тока аккумуляторной батареи в стандартную мощность переменного тока через инверторную схему. Подобно фотоэлектрическим инверторам, инверторы для хранения энергии также преобразуют постоянный ток в переменный с помощью переключающих элементов.
Кроме того, инвертор для накопления энергии также оснащен системой управления аккумулятором (BMS), которая отвечает за мониторинг в режиме реального времени состояния зарядки и разрядки аккумулятора, напряжения, тока, температуры и других параметров для обеспечения безопасности и срока службы аккумулятора. . В то же время инверторы хранения энергии могут взаимодействовать с сетью и поддерживать двунаправленную связь, то есть передавать электрическую энергию из батареи в сеть или заряжать от сети, когда мощности сети недостаточно.
2. Классификация инверторов накопления энергии
Инвертор для хранения энергии, подключенный к сети: подходит для систем хранения энергии, подключенных к сети, способный выводить накопленную электроэнергию в сеть или обеспечивать аварийное питание в случае сбоя в сети.
Автономный инвертор для хранения энергии: используется в изолированных зонах или в системах аварийного резервного копирования для преобразования электрической энергии в аккумуляторных батареях в переменный ток для использования в домашних условиях или устройствах.
3. Сценарии применения инверторов накопления энергии
Домашняя система хранения энергии:При использовании в сочетании с солнечными фотоэлектрическими системами домашние инверторы для хранения энергии могут преобразовывать накопленную в батарее электрическую энергию в мощность переменного тока для домашнего использования или отправлять оставшуюся электроэнергию в сеть.
Промышленная и коммерческая система хранения энергии:используется для балансировки спроса и предложения электроэнергии, поддержки реагирования спроса и обеспечения поддержки мощности, особенно в периоды пиковых цен на электроэнергию.
Сетевое хранилище энергии:обеспечивает балансировку нагрузки в сети, а система хранения энергии в сети может хранить электроэнергию в периоды низкого спроса и высвобождать электроэнергию в периоды пиковой нагрузки для оптимизации нагрузки в сети.
3 Сравнение фотоэлектрических инверторов и инверторов накопления энергии
Хотя фотоэлектрические инверторы и инверторы для хранения энергии являются силовыми электронными устройствами, используемыми для преобразования постоянного тока в переменный, они имеют существенные различия в принципах, функциях и сценариях применения.
| Отличительные предметы | Фотоэлектрический инвертор | Инвертор для хранения энергии |
|---|---|---|
| Основная функция | Преобразуйте постоянный ток (DC), генерируемый фотоэлектрическими модулями, в переменный ток (AC). | Преобразуйте постоянный ток (DC), хранящийся в аккумуляторе, в переменный ток (AC). |
| Двунаправленное преобразование мощности | Преимущественно одностороннее преобразование, из постоянного тока в переменный. | Оснащенный функцией двунаправленного преобразования энергии, он может преобразовывать мощность переменного тока в мощность постоянного тока и заряжать аккумуляторы. |
| Сценарии применения | Фотоэлектрические системы производства электроэнергии, такие как подключенные к сети системы для бытовых, коммерческих или крупномасштабных фотоэлектрических электростанций. | Системы хранения энергии, такие как бытовые и коммерческие накопители энергии или регулирование нагрузки в сети, поддерживают зарядку и разрядку аккумуляторов. |
| Функция управления батареей |
Он не требует управления батареями и в основном фокусируется на преобразовании энергии фотоэлектрических систем. |
Включает систему управления батареями (BMS), отслеживающую состояние батареи, процессы зарядки и разрядки для обеспечения безопасности батареи. |
| Отслеживание точки максимальной мощности (MPPT) | Оснащен функцией MPPT для оптимизации выходной мощности фотоэлектрических модулей. | Он не предполагает отслеживание максимальной мощности фотоэлектрических элементов, а больше фокусируется на управлении батареями и эффективности зарядки. |
| Регулирование напряжения | Обычно он не требует регулирования напряжения батареи и напрямую преобразует постоянный ток в переменный. | Оснащенный функцией регулирования напряжения, он может регулировать выходное напряжение аккумулятора в соответствии с требованиями нагрузки. |
| Grid-интерактивный | Взаимодействуйте с электросетью и подавайте в сеть переменный ток, генерируемый фотоэлектрической энергией. | Поддерживайте двунаправленный поток энергии, подавайте мощность в сеть или возвращайте электрическую энергию в сеть. |
| Диапазон мощности | В основном применяется к фотоэлектрическим системам, от небольших бытовых систем до крупных фотоэлектрических электростанций. | Подходит для систем хранения энергии, диапазон мощности обычно варьируется от малых до средних систем. |
| Рыночная цена | Относительно низкое, обычно зависит от размера системы и мощности инвертора. | Выше, из-за необходимости управления батареями и двунаправленного преобразования энергии, цена обычно выше. |
| Направление технологического развития | Повышайте эффективность, сокращайте потери и развивайтесь в сторону разведки и удаленного мониторинга. | Расширьте возможности управления батареями, интеллектуального планирования и оптимизации заряда-разряда. |