近年、太陽光発電技術は飛躍的に進歩し、設置容量が急速に増加しています。しかし、太陽光発電には断続的で制御できないなどの欠点があります。電力網への大規模な直接アクセスは、対策が講じられるまでに大きな影響を及ぼし、電力網の安定運用に影響を及ぼす可能性があります。 。エネルギー貯蔵リンクを追加することで、太陽光発電をスムーズかつ安定して系統に出力することができ、系統への大規模なアクセスが系統の安定性に影響を与えることはありません。そして、太陽光発電 + エネルギー貯蔵システムは、より広い応用範囲を持っています。
DC カップリングの動作原理: 太陽光発電システムの動作中、MPPT コントローラーはバッテリーの充電に使用されます。電気負荷が要求されると、バッテリーが電力を放出し、電流は負荷によって決まります。エネルギー貯蔵システムは送電網に接続されています。負荷が小さく、バッテリーが完全に充電されている場合、太陽光発電システムは電力網に電力を供給できます。負荷電力が PV 電力より大きい場合、グリッドと PV は同時に負荷に電力を供給できます。太陽光発電と負荷電力の消費量は安定していないため、システムのエネルギーバランスをバッテリーに依存する必要があります。
2 AC結合
下図に示すように、太陽光発電モジュールで生成された直流は、インバーターを介して交流に変換され、負荷に直接供給または系統に送られます。グリッドは、双方向 DC-AC 双方向コンバータを通じてバッテリーを充電することもできます。エネルギーの集合点は通信端にあります。
ACカップリングの動作原理:太陽光発電電源システムとバッテリー電源システムが含まれます。太陽光発電システムは、太陽光発電アレイと系統接続されたインバータで構成されます。バッテリーシステムはバッテリーパックと双方向インバーターで構成されます。これら 2 つのシステムは、互いに干渉することなく独立して動作することも、大規模な電力網から分離してマイクログリッド システムを形成することもできます。
DC カップリングと AC カップリングはどちらも現在成熟したソリューションであり、それぞれに独自の長所と短所があります。さまざまな用途に応じて、最適なソリューションを選択してください。以下は 2 つのソリューションの比較です。
1 コスト比較
DC 結合にはコントローラ、双方向インバータ、転送スイッチが含まれ、AC 結合には系統接続インバータ、双方向インバータ、配電キャビネットが含まれます。コストの観点から見ると、コントローラは系統接続インバータよりも安価です。切替スイッチは配電盤よりも安価です。 DC結合方式により制御・インバータ一体機化も可能となり、設備費・設置費を節約できます。したがって、DC 結合方式のコストは AC 結合方式のコストよりも若干低くなります。
2 適用性の比較
DCカップリング方式では、コントローラー、バッテリー、インバーターが直列に接続されており、接続は比較的近いですが、柔軟性に劣ります。 AC結合システムでは、系統接続されたインバータ、蓄電池、双方向コンバータが並列であり、接続が緊密ではなく、柔軟性が良好です。たとえば、すでに設置されている太陽光発電システムでは、エネルギー貯蔵システムを設置する必要があり、バッテリーと双方向コンバーターが設置されている限り、元の太陽光発電システムに影響を与えず、AC結合を使用する方が良いです。エネルギー貯蔵システム 原則として、設計は太陽光発電システムとは直接の関係はなく、ニーズに応じて決定できます。新設のオフグリッドシステムの場合、ユーザーの負荷電力と消費電力に応じて太陽光発電、バッテリー、インバーターを設計する必要があり、DC結合システムの方が適しています。ただし、DC カップリング システムの電力は比較的小さく、一般に 500kW 未満であるため、AC カップリングを使用して大規模なシステムを制御する方が適切です。
3 効率比較
太陽光発電の利用効率の観点から見ると、2つの方式にはそれぞれ特徴があります。ユーザーの負荷が日中多く、夜間は少ない場合は、AC カップリングを使用することをお勧めします。太陽光発電モジュールは、系統接続されたインバーターを通じて負荷に電力を直接供給し、効率は 96% 以上に達します。ユーザーの負荷が日中は比較的小さく、夜間に多くなり、太陽光発電を日中蓄電して夜間に使用する必要がある場合は、DC結合を使用する方が良いでしょう。太陽光発電モジュールはコントローラーを介してバッテリーに電気を蓄え、その効率は 95% 以上に達します。 AC結合の場合、太陽光発電はまずインバータで交流電力に変換し、その後双方向コンバータで直流電力に変換する必要があり、効率は約90%に低下します。
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投稿日時: 2023 年 2 月 15 日
