'Mozak' fotonaponskog sistema za skladištenje energije

Proizvodnja fotonaponske energije je tehnologija koja direktno pretvara sunčevu energiju u električnu energiju. Kao što je poznato, sunce ne daje kontinuiranu energiju - proizvodnja električne energije se prekida tokom kišnog ili noćnog vremena, pa se moraju opremiti uređaji za skladištenje energije, ekvivalentni "velikoj bateriji". Kada ima sunčeve svetlosti, sistem puni bateriju; Kada nema sunčeve svjetlosti, koristite pohranjenu električnu energiju u bateriji. Osim toga, električna energija koju proizvodi fotonapon je jednosmjerna struja, koja se mora pretvoriti u naizmjeničnu struju putem invertera da bi se koristila u domaćinstvima.
Naši najčešći fotonaponski paneli postavljaju se na krovove ili podove, a njihove sirovine dolaze iz pijeska u pustinji. Nakon pročišćavanja pijesak se koristi za dobijanje silicijumskog materijala, koji je ujedno i osnovni materijal za proizvodnju čipsa. Razlika je u tome što se čistoća silicijumskog materijala koji se koristi u solarnim ćelijama kreće od 99,996% (tj.. 4 9s) do 9 9s, dok je čistoća silicijumskog materijala potrebnog za čipove čak 11 9s.
Sistemi za skladištenje energije podijeljeni su u dvije kategorije: tradicionalni i novi. Tradicionalni sistemi za skladištenje energije, kao što su hidroelektrane, koriste električnu energiju za pumpanje vode na visoka mesta kada ima dovoljno sunčeve svetlosti, a zatim ispuštaju vodu za proizvodnju električne energije kada je to potrebno, koristeći potencijalnu energiju za proizvodnju električne energije. Međutim, hidroelektrane su ograničene geografskim uslovima, zahtijevaju dovoljne izvore vode, razlike u nadmorskoj visini i obimnu okupaciju zemljišta, što ih čini teškim za popularizaciju. Nasuprot tome, nove baterije za skladištenje energije, kao što su litijumske baterije, mogu se direktno instalirati u kućnim distributivnim prostorijama i imaju širi opseg primene. U budućnosti će se tehnologija skladištenja energije razvijati prema čvrstim{4}}baterijama, koje imaju veći kapacitet skladištenja i veću sigurnost. Trenutno je glavni izazov trošak, a očekuje se da će se masovna proizvodnja postići u roku od pet godina.
Mnogi ljudi vjeruju da su troškovi proizvodnje fotonaponske energije visoki, ali u stvarnosti, cijena samih fotonaponskih panela je značajno smanjena. Pravi trošak dolazi od cjelokupnog sistema "fotonaponski + skladištenje energije". Individualna fotonaponska proizvodnja ne može direktno osigurati stabilnu upotrebu u domaćinstvu, a Španija je iskusila rasprostranjene nestanke struje zbog nekoliko tamnih oblaka, što je primjer nedovoljnog skladištenja energije. Sa industrijom električnih vozila koja smanjuje cijenu litijumskih baterija, skladištenje energije u domaćinstvu postepeno je steklo prednost u cijeni.

Inverter: 'Inteligentan mozak' sistema
Invertori igraju dvije ključne uloge u sistemu:
1. Funkcija translatora: Pretvorite jednosmjernu struju koju generiše fotonapon u naizmjeničnu struju koja se može koristiti u domaćinstvu.
2. Inteligentni komandir: dinamički dodijeli električnu energiju na osnovu proizvodnje i potrošnje energije.

• Kada ima dovoljno sunčeve svjetlosti, prednost treba dati kućnoj upotrebi, a preostalu električnu energiju treba iskoristiti za punjenje baterije;
• Nakon što je baterija potpuno napunjena, višak električne energije se integriše u mrežu, a korisnici mogu prodati svoju električnu energiju za profit;
• Kada fotonaponska proizvodnja energije nije dovoljna, prvo koristite baterijsko skladištenje energije;
• Nakon što je skladište energije iscrpljeno, on automatski kupuje električnu energiju iz mreže.

Ovaj inteligentni metod distribucije ukazuje na to da će cijene električne energije u budućnosti fluktuirati u realnom vremenu: cijene električne energije će rasti u vršnim satima i padati tokom vršnih sati. Kroz inteligentno planiranje, može se postići čak i međuregionalna ravnoteža električne energije, kao što je prebacivanje kancelarijske struje na vršnu potrošnju električne energije u trgovačkim centrima vikendom.

Razlika između fotonaponskih invertera i pretvarača za skladištenje energije
Uprkos sličnim nazivima, ova dva imaju različite funkcije:

• Fotonaponski inverter: posebno dizajniran za fotonaponske sisteme za proizvodnju električne energije, jednosmjerno pretvara jednosmjernu struju koju generiraju solarni paneli u naizmjeničnu struju, koja se zatim povezuje na električnu mrežu ili koristi za opterećenja.
• Inverter za skladištenje energije (PCS): Koristi se u sistemima za skladištenje energije, ima mogućnost dvosmerne regulacije i može da konvertuje izmjeničnu struju iz mreže u istosmjernu energiju za punjenje baterije, kao i pretvaranje istosmjerne struje iz baterije u AC napajanje za mrežu ili opterećenje. U slučaju nestanka struje, fotonaponski inverter će prestati da radi, dok pretvarač za skladištenje energije može nastaviti da radi kako bi osigurao napajanje sistema.

Fotonaponski sistemi pretvaraju solarnu energiju u upotrebljivu električnu energiju, uređaji za skladištenje energije rješavaju problem nestabilnog napajanja, a invertori preuzimaju dvostruke zadatke DC/AC konverzije i inteligentne distribucije. Saradnja ova tri čini zatvorenu petlju "potrošnje električne energije za skladištenje električne energije", koja ne samo da smanjuje troškove energije, već i promovira razvoj pametnih mreža. Kao "mozak" sistema, inverter je osnovna oprema za realizaciju ovog ciklusa čiste energije. Trenutno su kineske invertorske kompanije zauzele vodeću poziciju na globalnom tržištu, postavljajući čvrste temelje za optimizaciju buduće energetske strukture.