Основни разлики, функционални характеристики и ръководство за избор: PV инвертори за съхранение на енергия срещу стандартни инвертори

С бързото развитие на новата енергийна индустрия, фотоволтаичните (PV) системи за генериране на енергия и системи за съхранение на енергия все повече се превръщат в неразделни компоненти за приложения в жилищни, търговски, промишлени и-обществени мащаби. Когато избират оборудване, професионалистите по доставки често бъркат стандартните PV инвертори с PV инвертори за съхранение на енергия. В действителност, докато и двете улесняват преобразуването между постоянен ток (DC) и променлив ток (AC), те се различават значително по отношение на системната архитектура, методите за управление и сценариите на приложение. Освен това, във фотоволтаични-системи за високо напрежение и системи за съхранение на енергия критичните изолационни и защитни компоненти-като керамични-корпусни фотоволтаични предпазители-играят жизненоважна роля за осигуряване на безопасна и стабилна работа на системата.

PV{0}}плюс-инверторите за съхранение са специализирани устройства, предназначени за интегрирани фотоволтаични приложения и приложения за съхранение на енергия. Освен основната функция за преобразуване на постоянен ток в променлив ток, те притежават изчерпателни възможности за двупосочно преобразуване на енергия и управление на съхранението на енергия; те могат да преобразуват постоянен ток, генериран от фотоволтаични масиви, в съвместим с мрежата-променлив ток за товари или да преобразуват променлив ток от страна на мрежата-в постоянен ток за съхранение в сдвоени батерии. Интегрирана система за управление на батерията следи напрежението, температурата и състоянието на зареждане/разреждане на батерията в реално-време, като използва интелигентни стратегии за планиране за автоматично регулиране на циклите на зареждане/разреждане въз основа на PV генериране и потребителско търсене. Свързаните защитни компоненти трябва също така да отговарят на уникалните работни условия на двупосочен ток; например, керамичните тела, предназначени за предпазители за съхранение на батерии, са проектирани да издържат на строги работни среди, свързани с двупосочни токови удари.

Конвенционалните фотоволтаични инвертори служат като основно оборудване за преобразуване на-мрежови фотоволтаични системи, като основно преобразуват постоянен ток, генериран от слънчеви панели, в стандартен променлив ток. Те използват технологията за проследяване на максимална мощност (MPPT), за да проследяват оптималната работна точка на фотоволтаичния масив в реално-време, като максимизират ефективността на генериране въпреки колебанията в интензитета на слънчевата светлина. В допълнение, те разполагат със стандартни механизми за -свързване към мрежата-като защита срещу-острови и-защита над{7}}напрежение-, за да осигурят безопасна работа както на фотоволтаичната система, така и на мрежата. Предпазителите за тези системи трябва да издържат на условия на високо{10}}постоянен ток от страна на PV; керамичните тела, проектирани за фотоволтаични предпазители от серията Eaton Bussmann, са индустриални-стандартни компоненти, които отговарят на изискванията за изолация и-гасене на дъгата на основните PV предпазители.

По отношение на основните функционални разлики, PV-плюс-инверторите за съхранение предлагат двупосочно преобразуване и управление на съхранението, като позволяват режими като собствено-консумиране, съхранение на излишна енергия и-резервиране извън мрежата. Обратно, стандартните фотоволтаични инвертори поддържат само еднопосочно преобразуване на постоянен-към-променлив ток, като основната цел е максимизиране на ефективността на-свързаното с мрежата генериране. Тяхната защитна логика се различава значително; защитните компоненти за PV-плюс-системите за съхранение изискват по-бързо време за реакция. Керамичните тела, проектирани за бързо{12}}действащи предпазители, позволяват прекъсването на токовете на повреда в рамките на милисекунди, предотвратявайки повреда от свръхток на системата за съхранение на енергия.

Що се отнася до практическите сценарии на приложение, стандартните фотоволтаични инвертори се използват широко в различни-свързани към мрежата разпределени фотоволтаични електроцентрали, като основно се справят с-преобразуването на генерираната мощност в мрежата. Обратно, фотоволтаичните инвертори за съхранение на енергия са по-подходящи за региони с нестабилни мрежи или значителни пикови-разлики в цената на електроенергията в долината; те могат да превключат в режим на изключване-на мрежата по време на прекъсвания на електрозахранването, за да осигурят захранване на критични товари, като по този начин значително повишават икономическата ефективност на използването на енергия и надеждността на захранването. Предпазителите, използвани в тези различни сценарии, трябва да отговарят на съответните номинални стойности на тока; керамичните тела, предназначени за слънчеви предпазители на Bussmann, побират фотоволтаични системи с различна мощност, осигурявайки експлоатационна безопасност за електроцентрали от всякакъв размер.

Освен това има значителна разлика в сложността на системата и разходите за доставка между двете. Фотоволтаичните инвертори за съхранение на енергия интегрират двупосочни модули за преобразуване на мощността, системи за управление на батерията и модули за безпроблемно превключване между режими-свързани и изключени-от мрежата. Следователно техните общи технически изисквания и хардуерни разходи са много по-високи от тези на стандартните фотоволтаични инвертори и свързаните компоненти за електрическа защита трябва да отговарят на по-строги стандарти. Керамичните тела за фотоволтаични gPV слънчеви предпазители отговарят на индустриалните стандарти за PV-специфични предпазители, отговаряйки на дългосрочните-оперативни нужди на различни мрежови-свързани фотоволтаични системи.

По отношение на оперативната стабилност, стандартните фотоволтаични инвертори работят въз основа на сравнително проста логика, поддържайки стабилно, еднопосочно състояние на генериране на електроенергия в дългосрочен план. Фотоволтаичните инвертори за съхранение на енергия обаче трябва често да превключват между режими като зареждане, разреждане, работа в -мрежата и работа извън-мрежата, поставяйки по-високи изисквания към възможностите за динамична реакция и надеждността на оборудването. Свързаните защитни компоненти изискват стабилни възможности за прекъсване при висок{4}}ток; високо-скоростните предпазители, използващи тези керамични тела, могат бързо да прекъснат веригата в момента, в който възникне повреда, предотвратявайки високите-токови удари от повреда на основните инверторни компоненти.

По отношение на експлоатацията и поддръжката на целия-жизнен цикъл (O&M), стандартните фотоволтаични инвертори изискват наблюдение само на статистически данни за генериране на електроенергия и аларми за повреда. Фотоволтаичните инвертори за съхранение на енергия, обратно, изискват периодично калибриране на параметрите на системата за управление на батерията и оптимизиране на стратегиите за зареждане/разреждане, за да се гарантира дълготрайността на батериите за съхранение на енергия. Тъй като новите енергийни приложения се сближават, някои PV-плюс-системи за съхранение включват интерфейси за зареждане с постоянен ток, за да позволят зареждането на електрически превозни средства (EV); керамичните тела, проектирани за EV DC предпазители, отговарят на изискванията за DC-странична защита на тези разширени приложения, осигурявайки безопасност при различни сценарии.