Η διαφορά μεταξύ ηλιακού μετατροπέα και μετατροπέα αποθήκευσης ενέργειας

1. Ορισμός και αρχή

Ηλιακός μετατροπέαςείναι ένα είδος εξοπλισμού ισχύος που μπορεί να μετατρέψει την ενέργεια συνεχούς ρεύματος σε ενέργεια εναλλασσόμενου ρεύματος, η οποία χρησιμοποιείται συχνάηλιακά φωτοβολταϊκά συστήματα . Η αρχή του είναι να μετατρέπει το συνεχές ρεύμα που εκπέμπεται από τα φωτοβολταϊκά πάνελ σε εναλλασσόμενο ρεύμα για την κάλυψη των οικιακών και βιομηχανικών αναγκών ηλεκτρικής ενέργειας. Συνήθως περιλαμβάνει έναν μετασχηματιστή, ένα σύνολο ηλεκτρονικών εξαρτημάτων και ολοκληρωμένων κυκλωμάτων και άλλα μέρη, τα οποία μπορούν να μετατρέψουν το συνεχές ρεύμα (DC) που εκπέμπεται από τα φωτοβολταϊκά πάνελ σε εναλλασσόμενο ρεύμα (AC), το οποίο χρησιμοποιείται συνήθως στην καθημερινή μας ζωή.

Η λειτουργία τουμετατροπέας αποθήκευσης ενέργειας δεν είναι μόνο η μετατροπή του συνεχούς ρεύματος σε εναλλασσόμενο ρεύμα, αλλά και η χρήση συσκευών αποθήκευσης ενέργειας όπως οι μπαταρίες για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας και στη συνέχεια η απελευθέρωση ηλεκτρικής ενέργειας από τη συσκευή αποθήκευσης όταν χρειάζεται. Ο μετατροπέας αποθήκευσης ενέργειας έχει συνήθως τα χαρακτηριστικά αμφίδρομης μετατροπής ισχύος, φόρτισης και εκφόρτισης υψηλής απόδοσης κ.λπ., που μπορεί να πραγματοποιήσει την παροχή και τη χρήση διαφόρων πηγών ενέργειας.

2. Σενάριο εφαρμογής

Οι ηλιακοί μετατροπείς χρησιμοποιούνται κυρίως σε ηλιακά φωτοβολταϊκά συστήματα σε βιομηχανικές περιοχές και κατοικημένες περιοχές, κυρίως για τη μετάδοσηηλιακούς συλλέκτες στην περιοχή κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας μέσω AC. Επιπλέον, μεγάλοφωτοβολταϊκών σταθμών ηλεκτροπαραγωγήςπρέπει επίσης να χρησιμοποιηθούν φωτοβολταϊκοί μετατροπείς για τη μετατροπή του συνεχούς ρεύματος που εκπέμπεται σε εναλλασσόμενο ρεύμα.

Ο μετατροπέας αποθήκευσης ενέργειας χρησιμοποιείται κυρίως στο σύστημα αποθήκευσης ενέργειας ή στο ηλεκτρικό δίκτυο, ειδικά στη βιομηχανία με περισσότερες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, όπως η ηλιακή ενέργεια και η αιολική ενέργεια, για την επίτευξη αποτελεσματικής διαχείρισης και ρύθμισης αυτών των νέων πηγών ενέργειας. Οι μετατροπείς αποθήκευσης ενέργειας μπορούν να χρησιμοποιούν συσκευές όπως μπαταρίες για την αποθήκευση ενέργειας και την παροχή ενέργειας στους κατασκευαστές του δικτύου τη νύχτα ή κατά τη διάρκεια ορισμένων συννεφιασμένων ημερών κατά τη διάρκεια της ημέρας.

3. Στυλ εργασίας

Η αρχή λειτουργίας των ηλιακών μετατροπέων είναι παρόμοια με αυτή των συνηθισμένων μετατροπέων, μετατρέποντας το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο ρεύμα. Ωστόσο, τοφωτοβολταϊκός μετατροπέας πρέπει να προσαρμόσει ταυτόχρονα το μέγεθος και τη συχνότητα της τάσης συνεχούς ρεύματος για να μετατρέψει το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο ρεύμα κατάλληλο για την εφαρμογή. Επιπλέον, οι φωτοβολταϊκοί μετατροπείς έχουν κάποιες άλλες λειτουργίες, όπως εξομάλυνση διακυμάνσεων ισχύος, συσκευές προστασίας, συσκευές εγγραφής δεδομένων κ.λπ.

Η αρχή λειτουργίας του μετατροπέα αποθήκευσης ενέργειας είναι κάπως διαφορετική από αυτή τουΦ/Β μετατροπέας , που έχει τα χαρακτηριστικά μεταξύ του συμβατικού μετατροπέα και του αμφίδρομου μετατροπέα DC/AC. Ο μετατροπέας αποθήκευσης ενέργειας μπορεί να συλλέγει ηλεκτρική ενέργεια από συστήματα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας όπως η ηλιακή και η αιολική ενέργεια και να την αποθηκεύει σε μπαταρίες. Όταν χρησιμοποιείται, αυτό το μέρος της αποθηκευμένης ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να απελευθερωθεί στο δίκτυο ή να μετατραπεί απευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια εξόδου. Επιπλέον, ο μετατροπέας αποθήκευσης ενέργειας πραγματοποιεί την προστασία και τη διαχείριση της μπαταρίας ελέγχοντας το ρεύμα, την τάση, την ισχύ, τη θερμοκρασία και άλλες παραμέτρους στη συμπεριφορά λήψης και εκφόρτισης της μπαταρίας.

4. Δείκτες απόδοσης

Οι ηλιακοί μετατροπείς και οι μετατροπείς αποθήκευσης ενέργειας διαφέρουν επίσης ως προς τους δείκτες απόδοσης. Οι φωτοβολταϊκοί μετατροπείς λαμβάνουν υπόψη κυρίως τους ακόλουθους δείκτες:

1. Αποδοτικότητα: Η απόδοση του φωτοβολταϊκού μετατροπέα αναφέρεται στη δυνατότητα μετατροπής του συνεχούς ρεύματος σε εναλλασσόμενο ρεύμα, άρα όσο μεγαλύτερη είναι η απόδοσή του, τόσο μικρότερη είναι η μετατροπή της απώλειας ισχύος. Γενικά, η απόδοση των φωτοβολταϊκών μετατροπέων απαιτείται να είναι πάνω από 90%.
2. Πυκνότητα ισχύος: Κατά τη χρήση φωτοβολταϊκών μετατροπέων, πρέπει να πληρούνται ορισμένες απαιτήσεις ισχύος. Ως εκ τούτου, η πυκνότητα ισχύος του έχει γίνει ένας σημαντικός δείκτης απόδοσης, που απαιτείται γενικά σε 1,5~3,0W/cm2.
3. Επίπεδο προστασίας: ο φωτοβολταϊκός μετατροπέας θα πρέπει να έχει καλή περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα, επομένως η εξωτερική του δομή θα πρέπει να έχει τις αντίστοιχες αδιάβροχες, ανθεκτικές στη σκόνη, σεισμικές, πυρκαγιές και άλλες δυνατότητες. Επί του παρόντος, τα εγχώρια και ξένα πρότυπα απαιτούν το επίπεδο προστασίας των φωτοβολταϊκών μετατροπέων να μην είναι μικρότερο από IP54.

Ο μετατροπέας αποθήκευσης ενέργειας έχει τις ακόλουθες ενδείξεις στους δείκτες απόδοσης:

1. Ταχύτητα απόκρισης:ο μετατροπέας αποθήκευσης ενέργειας πρέπει να έχει χαρακτηριστικά γρήγορης και σταθερής απόκρισης και όταν αλλάζει το φορτίο του συστήματος, ο μετατροπέας αποθήκευσης ενέργειας θα πρέπει να έχει ικανότητα γρήγορης απόκρισης.
2. Αποδοτικότητα μετατροπής:Η απόδοση μετατροπής ενέργειας του μετατροπέα αποθήκευσης ενέργειας θα πρέπει να είναι σχετικά υψηλή για να διασφαλιστεί η απόδοση αποθήκευσης και εκφόρτισης.
3. Πυκνότητα ενέργειας αποθήκευσης:Προκειμένου να επιτευχθούν αποτελεσματικές λειτουργίες αποθήκευσης, η πυκνότητα ενέργειας αποθήκευσης του μετατροπέα αποθήκευσης ενέργειας θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μεγαλύτερη.

5. Κόστος

Υπάρχει επίσης μεγάλη διαφορά στο κόστος τουηλιακοί μετατροπείςκαιμετατροπείς αποθήκευσης ενέργειας . Σε γενικές γραμμές, ο αριθμός τωνφωτοβολταϊκοί μετατροπείς είναι πολύ περισσότερο από τους μετατροπείς αποθήκευσης ενέργειας και η τιμή των φωτοβολταϊκών μετατροπέων είναι σχετικά χαμηλή, γενικά μεταξύ 10.000 και 50.000 $. Ο μετατροπέας αποθήκευσης ενέργειας είναι ένα προϊόν σχετικά υψηλής ποιότητας, η τιμή είναι γενικά πάνω από εκατοντάδες χιλιάδες γιουάν, η ανάγκη χρήσης μεγάλου αριθμού μπαταριών και πολύπλοκος τεχνικός εντοπισμός σφαλμάτων, επομένως το κόστος χρήσης είναι επίσης πιο ακριβό.