Nos últimos anos, a tecnologia de geração de energia fotovoltaica avançou a passos largos e a capacidade instalada aumentou rapidamente. No entanto, a geração de energia fotovoltaica apresenta deficiências como intermitente e incontrolável. Antes de ser tratado, o acesso direto em larga escala à rede elétrica trará grande impacto e afetará a operação estável da rede elétrica. . Adicionar links de armazenamento de energia pode fazer com que a geração de energia fotovoltaica seja transmitida de maneira suave e estável à rede, e o acesso em larga escala à rede não afetará a estabilidade da rede. E armazenamento de energia fotovoltaica +, o sistema tem uma gama de aplicações 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 ponto. Atualmente, existem principalmente duas topologias: acoplamento DC "DC Coupling" e acoplamento AC "AC Coupling".
1 DC acoplado
Conforme mostrado na figura abaixo, a energia CC gerada pelo módulo fotovoltaico é armazenada na bateria por meio do controlador, e a rede também pode carregar a bateria por meio do conversor CC-CA bidirecional. O ponto de coleta de energia está na extremidade da bateria DC.
O princípio de funcionamento do acoplamento DC: quando o sistema fotovoltaico está funcionando, o controlador MPPT é utilizado para carregar a bateria; quando a carga elétrica está em demanda, a bateria libera energia e a corrente é determinada pela carga. O sistema de armazenamento de energia está conectado à rede. Se a carga for pequena e a bateria estiver totalmente carregada, o sistema fotovoltaico poderá fornecer energia à rede. Quando a potência da carga é maior que a potência fotovoltaica, a rede e o fotovoltaico podem fornecer energia à carga ao mesmo tempo. Como a geração de energia fotovoltaica e o consumo de energia da carga não são estáveis, é necessário contar com a bateria para equilibrar a energia do sistema.
2 AC acoplado
Conforme mostrado na figura abaixo, a corrente contínua gerada pelo módulo fotovoltaico é convertida em corrente alternada através do inversor, e é alimentada diretamente na carga ou enviada para a rede. A rede também pode carregar a bateria por meio de um conversor bidirecional DC-AC bidirecional. O ponto de coleta de energia está no final da comunicação.
O princípio de funcionamento do acoplamento AC: inclui sistema de alimentação fotovoltaica e sistema de alimentação de bateria. O sistema fotovoltaico consiste em matrizes fotovoltaicas e inversores conectados à rede; o sistema de bateria consiste em baterias e inversores bidirecionais. Esses dois sistemas podem operar de forma independente, sem interferir um no outro, ou podem ser separados da grande rede elétrica para formar um sistema de microrrede.
Atualmente, tanto o acoplamento CC quanto o acoplamento CA são soluções maduras, cada uma com suas próprias vantagens e desvantagens. De acordo com as diferentes aplicações, escolha a solução mais adequada. A seguir está uma comparação das duas soluções.
1 comparação de custos
O acoplamento CC inclui controlador, inversor bidirecional e chave de transferência, o acoplamento CA inclui inversor conectado à rede, inversor bidirecional e gabinete de distribuição de energia. Do ponto de vista do custo, o controlador é mais barato que o inversor conectado à rede. A chave de transferência também é mais barata que o gabinete de distribuição de energia. O esquema de acoplamento DC também pode ser transformado em uma máquina integrada de controle e inversor, o que pode economizar custos de equipamento e instalação. Portanto, o custo do esquema de acoplamento DC é um pouco inferior ao do esquema de acoplamento AC.
2 Comparação de aplicabilidade
O sistema de acoplamento DC, o controlador, a bateria e o inversor são conectados em série, a conexão é relativamente próxima, mas a flexibilidade é fraca. No sistema de acoplamento CA, o inversor conectado à rede, a bateria de armazenamento e o conversor bidirecional são paralelos, a conexão não é firme 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 acoplamento AC, desde que uma bateria e um conversor bidirecional estejam instalados, não afetará o sistema fotovoltaico original, e o sistema de armazenamento de energia Em princípio, o projeto não tem relação direta com o sistema fotovoltaico e pode ser determinado de acordo com as necessidades. Se for um sistema fora da rede recém-instalado, a energia fotovoltaica, as baterias e os inversores devem ser projetados de acordo com a potência de carga e o consumo de energia do usuário, e um sistema de acoplamento CC é mais adequado. No entanto, a potência do sistema de acoplamento DC é relativamente pequena, geralmente abaixo de 500kW, e é melhor controlar o sistema maior com acoplamento AC.
3 comparação de eficiência
Do ponto de vista da eficiência de utilização fotovoltaica, os dois esquemas possuem características próprias. Se o usuário carrega mais durante o dia e menos à noite, é melhor usar o acoplamento AC. Os módulos fotovoltaicos fornecem energia diretamente à carga através do inversor conectado à rede, e a eficiência pode chegar a mais de 96%. Se a carga do usuário for relativamente pequena durante o dia e maior à noite, e a geração de energia fotovoltaica precisar ser armazenada durante o dia e usada à noite, é melhor usar o acoplamento DC. O módulo fotovoltaico armazena eletricidade para a bateria através do controlador, e a eficiência pode chegar a mais de 95%. Se for acoplamento CA, a energia fotovoltaica deve primeiro ser convertida em energia CA por meio de um inversor e depois convertida em energia CC por meio de um conversor bidirecional, e a eficiência cairá para cerca de 90%.
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Horário da postagem: 15 de fevereiro de 2023
