Fotovoltinės energijos kaupimo sistemos „smegenys“.

Fotovoltinė energijos gamyba yra technologija, kuri saulės energiją tiesiogiai paverčia elektros energija. Kaip žinoma, saulė nuolatinės energijos neteikia - elektros gamyba nutrūksta lietingu ar naktiniu oru, todėl turi būti įrengti energijos kaupimo įrenginiai, prilygstantys „didelei baterijai“. Kai yra saulės šviesa, sistema įkrauna akumuliatorių; Kai nėra saulės šviesos, naudokite akumuliatoriuje sukauptą elektros energiją. Be to, fotovoltinės energijos gaminama elektra yra nuolatinė srovė, kuri turi būti paversta kintamąja srove per keitiklį, kad ją galėtų naudoti namų ūkiai.
Dažniausios mūsų fotovoltinės plokštės montuojamos ant stogų ar grindų, o jų žaliavos gaunamos iš smėlio dykumoje. Po išvalymo smėlis naudojamas silicio medžiagai gauti, kuri taip pat yra pagrindinė lustų gamybos medžiaga. Skirtumas tas, kad saulės elementuose naudojamos silicio medžiagos grynumas svyruoja nuo 99,996 % (ty . 4 9s) iki 9 9s, o lustams reikalingos silicio medžiagos grynumas siekia net 11 9s.
Energijos kaupimo sistemos skirstomos į dvi kategorijas: tradicines ir naujas. Tradicinės energijos kaupimo sistemos, tokios kaip hidroelektrinės, naudoja elektrą vandeniui pumpuoti į aukštas vietas, kai yra pakankamai saulės šviesos, o tada išleidžia vandenį, kad prireikus generuotų elektrą, naudojant potencialią energiją elektrai gaminti. Tačiau hidroelektrines riboja geografinės sąlygos, todėl reikia pakankamai vandens šaltinių, aukščio skirtumų ir plataus žemės užėmimo, todėl jas sunku populiarinti. Priešingai, naujas energijos kaupimo baterijas, pvz., ličio baterijas, galima tiesiogiai montuoti buitinėse paskirstymo patalpose ir jų pritaikymas yra platesnis. Ateityje energijos kaupimo technologija bus plėtojama link kietojo kūno{4}}baterijų, kurios turi didesnę talpą ir didesnį saugumą. Šiuo metu pagrindinis iššūkis yra sąnaudos, o masinę gamybą tikimasi pasiekti per penkerius metus.
Daugelis žmonių mano, kad fotovoltinės energijos gamybos kaina yra didelė, tačiau iš tikrųjų pačių fotovoltinių plokščių kaina buvo gerokai sumažinta. Tikrosios išlaidos kyla iš bendros „fotovoltinės + energijos saugojimo“ sistemos. Individualios fotovoltinės elektros energijos gamyba negali tiesiogiai užtikrinti stabilaus naudojimo buityje, o Ispanijoje dėl kelių tamsių debesų nutrūko elektra, o tai yra nepakankamo energijos kaupimo pavyzdys. Elektromobilių pramonei mažėjant ličio baterijų kainai, buitinės energijos kaupimas palaipsniui įgijo pranašumą.

Inverteris: sistemos „protingos smegenys“.
Inverteriai sistemoje atlieka du pagrindinius vaidmenis:
1. Vertėjo funkcija: fotovoltinės energijos generuojamą nuolatinę srovę konvertuokite į buityje naudojamą kintamąją srovę.
2. Pažangus vadas: dinamiškai paskirstykite elektros energiją pagal energijos gamybą ir suvartojimą.

• Kai pakanka saulės šviesos, pirmenybė turėtų būti teikiama buitiniam naudojimui, o likusią elektros energiją reikia naudoti akumuliatoriaus įkrovimui;
• Visiškai įkrovus akumuliatorių, elektros perteklius integruojamas į tinklą, o vartotojai gali parduoti savo elektrą siekdami pelno;
• Kai fotovoltinės energijos generavimo nepakanka, pirmiausia naudokite akumuliatoriaus energijos kaupiklį;
• Išnaudojus energijos saugyklą, ji automatiškai perka elektros energiją iš tinklo.

Šis išmanusis skirstymo metodas rodo, kad elektros kainos ateityje svyruos realiu laiku: piko valandomis elektros kainos kils, o ne piko valandomis kris. Taikant išmanųjį planavimą galima pasiekti net tarpregioninį elektros energijos balansą, pavyzdžiui, biuro elektrą perkelti į didžiausią elektros energijos suvartojimą prekybos centruose savaitgaliais.

Skirtumas tarp fotovoltinių keitiklių ir energijos kaupimo keitiklių
Nepaisant panašių pavadinimų, jie atlieka skirtingas funkcijas:

• Fotovoltinis keitiklis: specialiai sukurtas fotovoltinėms elektros energijos gamybos sistemoms, jis vienakrypčiai saulės kolektorių generuojamą nuolatinę srovę paverčia kintamąja srove, kuri vėliau prijungiama prie elektros tinklo arba naudojama apkrovoms.
• Energijos kaupimo keitiklis (PCS): naudojamas energijos kaupimo sistemose, jis turi dvikrypčio reguliavimo galimybę ir gali konvertuoti kintamosios srovės energiją iš tinklo į nuolatinę srovę, kad būtų įkrautas akumuliatorius, taip pat konvertuoti nuolatinės srovės energiją iš akumuliatoriaus į kintamosios srovės maitinimo šaltinį, skirtą tinklui arba apkrovai. Nutrūkus maitinimui, fotovoltinis keitiklis nustos veikti, o energijos kaupimo keitiklis gali toliau veikti, kad užtikrintų sistemos maitinimą.

Fotovoltinės sistemos saulės energiją paverčia naudotina elektros energija, energijos kaupikliai išsprendžia nestabilaus maitinimo problemą, o inverteriai atlieka dvejopą DC/AC konversiją ir išmanųjį paskirstymą. Šių trijų bendradarbiavimas sudaro uždarą „elektros generavimo kaupimo elektros energijos suvartojimo“ ciklą, kuris ne tik sumažina energijos sąnaudas, bet ir skatina išmaniųjų tinklų plėtrą. Kaip sistemos „smegenys“, keitiklis yra pagrindinė įranga, skirta įgyvendinti šį švarios energijos ciklą. Šiuo metu Kinijos inverterių įmonės užėmė lyderio pozicijas pasaulinėje rinkoje, padėjusios tvirtus pamatus būsimos energetikos struktūros optimizavimui.