1. Le stockage d’énergie et le photovoltaïque sont deux industries
La relation entre eux est que lesystème photovoltaïqueconvertit l'énergie solaire en énergie électrique, et lesystème de stockage d'énergiestocke l’énergie électrique générée par les équipements photovoltaïques. Lorsque cette partie de l’énergie électrique est nécessaire, elle est ensuite convertie en courant alternatif via un convertisseur de stockage d’énergie pour être utilisée par la charge ou le réseau.
2. Explication des termes clés
Selon l'explication de Google, dans certaines situations de la vie quotidienne, il est nécessaire de convertir le courant alternatif en courant continu, ce que l'on appelle un courant alternatif.circuit de redressement. Dans d'autres situations, il est nécessaire de convertir le courant continu en courant alternatif, ce qui correspond au processus inverse de rectification et est défini comme un courant alternatif.circuit inverseur. Dans certaines conditions, un ensemble de circuits à thyristors peut être utilisé à la fois comme circuits redresseurs et comme circuits onduleurs. Cet appareil est appelé unconvertisseur, qui comprend les redresseurs, les onduleurs, les convertisseurs CA et les convertisseurs CC.
Comprenons encore :
Le nom anglais d'un convertisseur est « onduleur », qui est généralement mis en œuvre en tant que composant électronique de puissance pour transférer de l'énergie. Il peut être divisé en types suivants en fonction du type de tension avant et après la conversion :
Convertisseur DC/DC, l'avant et l'arrière sont en courant continu, avec des tensions différentes, servant deTransformateur CC
Convertisseur AC/DC, Conversion CA en CC,redresseurfonction
Convertisseur DC/AC, Convertisseur DC vers AC, la fonction duonduleur
Onduleur CA/CA, avec des fréquences avant et arrière différentes, la fonction duonduleur
En plus du circuit principal (circuit redresseur, circuit onduleur, circuit de conversion CA et circuit de conversion CC), l'onduleur nécessite également un circuit de déclenchement (ou circuit de commande) pour contrôler la marche/arrêt des éléments de commutation de puissance et un circuit de commande pour réguler et contrôler l’énergie électrique.
Le nom duconvertisseur de stockage d'énergieest un système de conversion de puissance, en abrégé PCS, qui contrôle le processus de charge et de décharge de la batterie, convertit l'électricité AC et DC et est composé de convertisseurs bidirectionnels DC/AC, d'unités de contrôle, etc.
3. Classification conventionnelle PCS
Elle peut être divisée en deux industries différentes : le photovoltaïque et le stockage d’énergie, car leurs fonctions correspondantes présentent des différences essentielles :
Dans l'industrie photovoltaïque, il existeonduleurs centralisés, string et micro
Onduleur - DC vers AC: La fonction principale est d'inverser l'électricité CC convertie de l'énergie solaire en électricité CA grâce à des équipements photovoltaïques, qui peuvent être utilisés par des charges ou intégrés au réseau électrique ou stockés.
Centralisé: Applicable aux grandes centrales électriques au sol, aux photovoltaïques industriels et commerciaux distribués, avec une puissance de sortie générale supérieure à 250KW
Type de chaîne: applicable aux grandes centrales électriques au sol, aux photovoltaïques industriels et commerciaux distribués (généralement avec une puissance de sortie inférieure à 250 kW, triphasé) et au photovoltaïque domestique (généralement avec une puissance de sortie inférieure ou égale à 10 kW, monophasé)
Micro inversé: applicable au photovoltaïque distribué (puissance de sortie généralement inférieure ou égale à 5KW, triphasé), au photovoltaïque domestique (puissance de sortie généralement inférieure ou égale à 2KW, monophasé)
Il existe trois types de systèmes de stockage d'énergie :grand stockage, stockage industriel et commercial et stockage domestique. Ils peuvent également être divisés en onduleurs à stockage d'énergie (onduleurs à stockage d'énergie traditionnels, hybrides) et en machines intégrées.
Convertisseur de conversion AC-DC: La fonction principale est de contrôler la charge et la décharge de la batterie. L'électricité CC générée par la production d'énergie photovoltaïque est convertie en électricité CA via l'onduleur. À ce stade, une partie de l'énergie électrique doit être stockée dans la batterie et l'électricité CA doit être convertie en électricité CC via le convertisseur de stockage d'énergie pour la charge. Lorsque cette partie de l'énergie électrique est nécessaire, l'électricité CC dans la batterie doit être convertie en électricité CA (généralement 220 V, 50 Hz) via le convertisseur de stockage d'énergie pour une utilisation en charge ou une connexion au réseau. C'est le processus de décharge.
Stockage d'énergie à grande échelle: centrales au sol, centrales indépendantes de stockage d'énergie, généralement d'une puissance de sortie supérieure à 250KW
Stockage industriel et commercial: Généralement, la puissance de sortie est inférieure ou égale à 250KW
Stockage d’énergie domestique: puissance de sortie généralement inférieure ou égale à 10KW
Onduleurs de stockage d'énergie traditionnels: utilisant principalement des schémas de couplage AC, avec des scénarios d'application principalement axés sur le stockage d'énergie à grande échelle
Hybride: adopte principalement un schéma de couplage CC, et son scénario d'application est principalement le stockage domestique
Machine intégrée: onduleur de stockage d'énergie + pack batterie, principalement produit par Tesla et Ephase
Scénarios d'application et avantages des onduleurs à stockage d'énergie
1. Scénarios d'application :
Écrasement des pointes du réseau électrique: stocker l'énergie électrique lorsque la charge est faible et la libérer lorsque la charge est élevée, lissant la différence de crête et de vallée du réseau électrique et améliorant la stabilité et la fiabilité du réseau électrique. Par exemple, pendant les périodes de faible consommation électrique, les onduleurs de stockage d’énergie transforment le courant alternatif du réseau en courant continu et le stockent dans la batterie ; Pendant les périodes de pointe de consommation électrique, le courant continu dans la batterie est inversé en courant alternatif et renvoyé au réseau électrique.
Microréseau: Dans un micro-réseau indépendant, il sert de source d’alimentation principale ou auxiliaire, fournissant une alimentation électrique fiable. Lorsque le réseau électrique local est déconnecté du réseau électrique principal, le système de stockage d'énergie doit agir comme une source d'alimentation réseau, fournissant un contrôle de tension et de fréquence au réseau électrique local.
Alimentation électrique pour zones éloignées: En raison de sa portabilité et de sa flexibilité, il peut être utilisé pour alimenter des zones éloignées. Dans certaines zones montagneuses isolées ou petites îles, les onduleurs de stockage d'énergie sont connectés aux réseaux électriques locaux pour atténuer les fluctuations de puissance causées par des sources d'énergie et des charges variables et stabiliser le réseau électrique.
Alimentation de secours: Dans les situations d'urgence, fournir rapidement une alimentation de secours pour assurer le fonctionnement normal de l'importationinstallations de fourmis.
2. Avantages :
Haute densité énergétique: Plus d'énergie est stockée par unité de volume, ce qui peut utiliser efficacement l'espace.
Longue durée de vie: Les caractéristiques des réactions chimiques lui confèrent une durée de vie plus longue et peuvent être chargées et déchargées plusieurs fois. Selon les statistiques, la durée de vie des onduleurs à stockage d'énergie peut atteindre plusieurs années, voire plus.
Haute efficacité: L'efficacité de conversion d'énergie est relativement élevée, atteignant plus de 85 %, réduisant le gaspillage d'énergie.
Faible coût d'entretien: Le système est relativement simple et présente de faibles coûts de maintenance.
Réponse rapide: capable de répondre rapidement aux fluctuations du réseau électrique et aux changements de charge, améliorant ainsi la stabilité et la fiabilité du réseau électrique.
Scénarios d'application et avantages des onduleurs photovoltaïques
1. Scénarios d'application :
Production d’énergie photovoltaïque distribuée par les ménages: avec une petite capacité, allant généralement de quelques kilowatts à des dizaines de kilowatts, il peut être directement intégré au réseau électrique domestique pour être utilisé, et l'électricité restante peut être vendue au réseau.
Secteurs industriels et commerciaux: Les grandes usines, les bâtiments commerciaux et autres lieux à grande échelle peuvent réduire efficacement les coûts d'électricité des entreprises et réduire les émissions de carbone.
Zones rurales et éloignées: Les onduleurs photovoltaïques hors réseau sont utilisés conjointement avec des systèmes de stockage d'énergie pour fournir une alimentation électrique stable.
Applications dans des environnements spéciaux: telles que les plateformes éoliennes offshore et les stations de recherche dans les zones désertiques, nécessitent une plus grande fiabilité et une capacité d'adaptation aux environnements extrêmes.
2. Avantages :
Technologie de suivi du point de puissance maximale: Il peut ajuster automatiquement le point de fonctionnement en fonction des changements d'intensité lumineuse et de température, garantissant que le panneau photovoltaïque fonctionne toujours près de son point de puissance maximale et améliorant l'efficacité de la production d'électricité.
Optimisation de l'efficacité: Sélectionnez des composants électroniques de puissance hautes performances tels que l'IGBT, le MOSFET, etc., et optimisez les algorithmes de contrôle pour réduire les pertes d'énergie et améliorer l'efficacité de conversion.
Sécurité et fiabilité: Concevoir des circuits de protection contre les surcharges, installer des parafoudres et d'autres dispositifs de protection pour assurer le fonctionnement sûr des équipements dans des conditions météorologiques défavorables. Dans le même temps, utiliser la technologie IoT pour réaliser la collecte et la surveillance des données à distance, l'avertissement de panne grâce à l'analyse des données et la réduction des coûts de maintenance.
Scénarios d'application et avantages du PCS
1. Scénarios d'application :
Centrale électrique de stockage d'énergie: La puissance est généralement supérieure à 10 MW, et une topologie multiniveau en cascade est sélectionnée. La conception du module IGBT est adoptée et, généralement, des convertisseurs N AC sont installés à l'intérieur du conteneur pour prendre en charge le fonctionnement parallèle de plusieurs machines. Des transformateurs sont nécessaires pour booster et se connecter au réseau électrique.
Type centralisé ou chaîne: La puissance du PCS centralisé est supérieure à 250KW. Actuellement, une topologie à deux niveaux est couramment utilisée et une conception modulaire IGBT est également adoptée. Moins de dispositifs d'alimentation sont utilisés et la puissance d'une seule machine peut atteindre le niveau MW, ce qui nécessite une fiabilité élevée du système ; Le type String est principalement utilisé dans les systèmes de stockage d’énergie de petite et moyenne taille.
Usage industriel, commercial et domestique: La puissance des PCS industriels et commerciaux est généralement inférieure à 250KW. Actuellement, une topologie à trois niveaux est couramment utilisée, combinée à l'énergie photovoltaïque distribuée, qui permet une utilisation autonome et profite de la différence de prix de pointe du réseau électrique ; La puissance des PCS domestiques est inférieure à 10 kW, combinée au photovoltaïque domestique, comme source d'alimentation de secours, gestion de l'électricité, etc., avec des exigences élevées en matière de règles de sécurité, de bruit, etc.
2. Avantages :
Fonction de stockage d'énergie bidirectionnelle: Il peut ajuster avec précision et rapidité la tension, la fréquence et la puissance entre le réseau électrique et le système de stockage d'énergie, obtenant une charge et une décharge de puissance et de courant constantes, ainsi qu'une puissance de sortie douce et fluctuante.
Plusieurs modes de travail: divisé en mode connecté au réseau, mode hors réseau et mode hybride, qui peuvent être commutés en fonction de différents besoins pour s'adapter à divers scénarios d'application.
Contrôle intelligent: équipé de fonctions de protection telles que surtension, sous-tension, surcharge, surintensité, court-circuit et surchauffe, avec capacité de détection d'îlotage pour la commutation de mode, réalisant une fonction de communication avec les systèmes de contrôle de niveau supérieur et les commutateurs d'énergie, contrôle de commutation fluide entre le réseau et l'arrêt grille, etc.
Scénarios d'application et avantages des onduleurs à stockage d'énergie
1. Scénarios d'application :
Système de production d'énergie solaire domestique: Les utilisateurs peuvent utiliser les panneaux solaires sur le toit pour collecter l'énergie solaire et convertir l'électricité CC collectée en électricité CA via des onduleurs de stockage d'énergie pour alimenter les appareils électroménagers. Assurer le fonctionnement normal de l’éclairage domestique et des appareils électroménagers de base lors de pannes de courant ou de pannes de réseau.
Scénario d'application hors réseau: Dans les zones reculées et les pays en développement, couplé à des systèmes de production d'énergie solaire ou éolienne, fournissant une énergie fiable aux résidents locaux.
Alimentation de secours de secours: Dans les zones soumises à de fréquentes catastrophes naturelles ou à des pannes de courant, il sert d'alimentation électrique de secours pour alimenter les équipements importants et assurer le fonctionnement normal des installations importantes telles que les hôpitaux et les écoles en temps de crise.
Construction de villes intelligentes: Dans le développement des villes intelligentes, optimiser la distribution d'énergie et alléger la pression causée par les pics de consommation d'énergie. Combiner l’utilisation des énergies renouvelables pour améliorer l’efficacité des ressources et promouvoir le développement durable.
Systèmes agricoles et de serres: Fournir une électricité stable aux serres pour assurer la croissance saine des cultures. Combiner avec des systèmes de production d’énergie solaire pour réduire les coûts énergétiques dans la production agricole et améliorer les avantages économiques.
2. Avantages :
Briser les limites des changements climatiques: Il peut convertir le courant alternatif en courant continu et le stocker dans une batterie. Après une panne de courant, il peut convertir le courant continu de la batterie en courant alternatif que les utilisateurs peuvent utiliser, réduisant ainsi l'impact des conditions météorologiques sur la stabilité de la production d'électricité.
Avoir une efficacité électrique plus élevée: Comparé aux onduleurs photovoltaïques connectés au réseau, il a une efficacité électrique plus élevée, offrant aux utilisateurs une électricité plus stable et plus durable, évitant ainsi les désagréments et les problèmes causés par le système électrique.m échecs.
Ayant une grande stabilité: En cas de panne du système de réseau électrique, il peut directement convertir l'énergie CC stockée en alimentation CA pour une utilisation dans le système de réseau électrique, avec moins d'influence des facteurs externes et en réduisant les coûts d'électricité.