Glavne razlike, funkcionalne značilnosti in vodnik za izbiro: PV pretvorniki za shranjevanje energije v primerjavi s standardnimi pretvorniki

S hitrim razvojem nove energetske industrije postajajo fotovoltaični (PV) sistemi za proizvodnjo in shranjevanje energije vse bolj sestavni deli za stanovanjske, komercialne, industrijske in-uporabne aplikacije. Pri izbiri opreme strokovnjaki za nabavo pogosto zamenjujejo standardne fotonapetostne razsmernike s fotonapetostnimi razsmerniki za shranjevanje energije. Medtem ko oba omogočata pretvorbo med enosmernim (DC) in izmeničnim tokom (AC), se v resnici bistveno razlikujeta glede sistemske arhitekture, metod krmiljenja in scenarijev uporabe. Poleg tega imajo v visokonapetostnih fotonapetostnih sistemih in sistemih za shranjevanje energije kritične izolacijske in zaščitne komponente-kot so keramične-fotovoltaične varovalke-ključno vlogo pri zagotavljanju varnega in stabilnega delovanja sistema.

PV{0}}plus-pretvorniki za shranjevanje so specializirane naprave, zasnovane za integrirane fotovoltaične aplikacije in aplikacije za shranjevanje energije. Poleg osnovne funkcije pretvorbe enosmernega toka v izmenični tok imajo obsežno dvosmerno pretvorbo moči in zmogljivosti upravljanja shranjevanja energije; lahko pretvorijo enosmerni tok, ki ga ustvarijo fotonapetostni nizi, v omrežni-združljiv izmenični tok za obremenitve ali pretvorijo-namrežni izmenični tok v enosmerni tok za shranjevanje v seznanjenih baterijah. Integrirani sistem za upravljanje baterije spremlja napetost, temperaturo in stanje polnjenja/praznjenja baterije v realnem-času z uporabo inteligentnih strategij razporejanja za samodejno prilagajanje ciklov polnjenja/praznjenja glede na generacijo PV in povpraševanje uporabnikov. Povezane zaščitne komponente se morajo prilagoditi tudi edinstvenim delovnim pogojem dvosmernega toka; na primer, keramična telesa, zasnovana za varovalke za shranjevanje baterij, so izdelana tako, da prenesejo stroga delovna okolja, povezana z dvosmernimi tokovnimi sunki.

Običajni fotonapetostni pretvorniki služijo kot osnovna oprema za pretvorbo za-omrežne fotonapetostne sisteme, predvsem pretvarjajo enosmerni tok, ki ga ustvarijo sončne celice, v standardni izmenični tok. Uporabljajo tehnologijo sledenja maksimalne moči (MPPT) za sledenje optimalne delovne točke fotonapetostnega niza v realnem-času, s čimer povečajo učinkovitost proizvodnje kljub nihajoči intenzivnosti sončne svetlobe. Poleg tega imajo standardne-varnostne mehanizme za povezavo z omrežjem-, kot sta zaščita pred-otokom in-zaščita nad{7}}napetostjo-, da zagotovijo varno delovanje fotonapetostnega sistema in omrežja. Varovalke za te sisteme morajo prenašati-visokonapetostne pogoje enosmernega toka na fotonapetostni strani; keramična telesa, oblikovana za fotonapetostne varovalke serije Eaton Bussmann, so industrijske-standardne komponente, ki izpolnjujejo zahteve glede izolacije in{12}}gašenja obloka za glavne PV varovalke.

Kar zadeva osnovne funkcionalne razlike, PV-plus-pretvorniki za shranjevanje ponujajo dvosmerno pretvorbo in upravljanje shranjevanja, kar omogoča načine, kot so lastna-poraba, shranjevanje presežne energije in-varnostno kopiranje zunaj omrežja. V nasprotju s tem pa standardni fotonapetostni pretvorniki podpirajo samo enosmerno pretvorbo-DC-izmeničnega toka, s primarnim ciljem maksimiranja učinkovitosti proizvodnje,-vezane na omrežje. Njihova zaščitna logika se bistveno razlikuje; zaščitne komponente za PV-plus-sisteme za shranjevanje zahtevajo hitrejše odzivne čase. Keramična ohišja, zasnovana za hitro{12}}delujoče varovalke, omogočajo prekinitev okvarnih tokov v milisekundah in preprečujejo poškodbe sistema za shranjevanje energije zaradi prevelikega toka.

Kar zadeva scenarije praktične uporabe, se standardni fotonapetostni pretvorniki pogosto uporabljajo v različnih omrežnih-povezanih porazdeljenih fotonapetostnih elektrarnah, predvsem za pretvorbo-ustvarjene električne energije v omrežno povezavo. Nasprotno pa so PV pretvorniki za shranjevanje energije bolj primerni za regije z nestabilnimi omrežji ali znatnimi razlikami v cenah električne energije v konicah-dolini; med izpadi električne energije lahko preklopijo v način iz-omrežja, da zagotovijo oskrbo kritičnih obremenitev, s čimer močno povečajo ekonomsko učinkovitost izrabe energije in zanesljivost napajanja. Varovalke, uporabljene v teh različnih scenarijih, se morajo ujemati z ustreznimi nazivnimi tokovi; keramična telesa, zasnovana za sončne varovalke Bussmann, so primerna za fotonapetostne sisteme različnih nazivnih moči, kar zagotavlja obratovalno varnost za elektrarne vseh velikosti.

Med obema je tudi pomembna razlika v kompleksnosti sistema in stroških nabave. PV pretvorniki za shranjevanje energije vključujejo dvosmerne module za pretvorbo energije, sisteme za upravljanje baterij in enote za brezhibno preklapljanje med načini-povezani z omrežjem in načini izklopljeni-omrežja. Posledično so njihove splošne tehnične zahteve in stroški strojne opreme veliko višji kot pri standardnih fotonapetostnih pretvornikih, povezane komponente električne zaščite pa morajo izpolnjevati strožje standarde. Keramična telesa za fotonapetostne gPV solarne varovalke so v skladu z industrijskimi standardi za fotonapetostne-varovalke, ki izpolnjujejo dolgoročne-operativne potrebe različnih omrežnih-fotovoltaičnih sistemov.

Kar zadeva stabilnost delovanja, standardni fotonapetostni pretvorniki delujejo na podlagi relativno preproste logike in dolgoročno ohranjajo stabilno, enosmerno stanje proizvodnje električne energije. PV pretvorniki za shranjevanje energije pa morajo pogosto preklapljati med načini, kot so polnjenje, praznjenje,-delovanje v omrežju in delovanje izven-omrežja, kar postavlja višje zahteve glede zmogljivosti dinamičnega odziva in zanesljivosti opreme. Povezane zaščitne komponente zahtevajo robustne visoko{4}}zmožnosti izklopa; hitre -varovalke, ki uporabljajo ta keramična telesa, lahko hitro prekinejo tokokrog v trenutku, ko pride do napake, in preprečijo, da bi visoki{6}}tokovni sunki poškodovali jedrne komponente pretvornika.

V zvezi s celotnim-življenjskim ciklom delovanja in vzdrževanja (O&M) standardni fotonapetostni pretvorniki zahtevajo spremljanje samo statistike proizvodnje električne energije in alarmov za napake. Nasprotno pa PV pretvorniki za shranjevanje energije zahtevajo redno kalibracijo parametrov sistema za upravljanje baterije in optimizacijo strategij polnjenja/praznjenja, da se zagotovi dolgoživost baterij za shranjevanje energije. Ko se nove energetske aplikacije zbližujejo, nekateri PV-plus-sistemi za shranjevanje vključujejo vmesnike za polnjenje z enosmernim tokom, ki omogočajo polnjenje električnih vozil (EV); keramična ohišja, zasnovana za varovalke EV DC, izpolnjujejo zahteve stranske zaščite DC- teh razširjenih aplikacij, kar zagotavlja varnost v različnih scenarijih.