Questo articolo presenterà in dettaglio l'accumulo a batteria accoppiata in corrente continua, un tema caldo nel campo dell'accumulo di energia, dal punto di vista della definizione, del principio di funzionamento e degli scenari applicativi.
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1. Che cos'è un sistema di archiviazione ottica?
Accumulo di energia fotovoltaica I sistemi includono moduli solari, regolatori, inverter, batterie, carichi e altre apparecchiature. Attualmente esistono due percorsi tecnici principali: l'accumulo a batteria con accoppiamento CC e l'accoppiamento CA. L'accoppiamento CA o CC si riferisce al modo in cui i pannelli solari sono accoppiati o collegati ai sistemi di accumulo di energia o alle batterie.
Il tipo di collegamento tra il modulo solare e la batteria può essere a corrente alternata o a corrente continua. La maggior parte dei circuiti elettronici utilizza una batteria ad accoppiamento in corrente continua, in cui i moduli solari generano corrente continua e la batteria immagazzina la corrente continua, ma la maggior parte degli apparecchi funziona a corrente alternata.
2. Scenari applicativi delle batterie di accumulo accoppiate in corrente continua
Il sistema ibrido fotovoltaico + accumulo di energia, ovvero l'accumulo in batteria accoppiato a corrente continua emesso dai componenti fotovoltaici, viene immagazzinato nel banco di batterie attraverso il controller e la rete può anche caricare la batteria attraverso il convertitore bidirezionale DC-AC.
Il punto di raccolta dell'energia si trova al terminale della batteria CC. Durante il giorno, la produzione di energia fotovoltaica alimenta prima il carico e poi carica la batteria attraverso la rete elettrica. Regolatore di carica solare mppt. Il sistema di accumulo di energia è collegato alla rete elettrica e l'energia in eccesso può essere collegata alla rete. Di notte, la batteria si scarica per alimentare il carico e il deficit viene integrato dalla rete elettrica.
Quando la rete elettrica è fuori uso, la produzione di energia fotovoltaica e le batterie al litio forniscono energia solo ai carichi non collegati alla rete, mentre i carichi collegati alla rete non possono essere utilizzati. Quando la potenza del carico è superiore alla produzione di energia fotovoltaica, la rete e il fotovoltaico possono fornire energia al carico contemporaneamente.
Poiché la produzione di energia fotovoltaica e il consumo di energia del carico non sono stabili, è necessario affidarsi alle batterie per bilanciare l'energia del sistema. Inoltre, il sistema consente agli utenti di impostare i propri tempi di carica e scarica per soddisfare il fabbisogno energetico degli utenti.
3. Applicazione delle batterie di accumulo accoppiate in corrente continua nelle abitazioni
Il modello integrato utilizza principalmente batterie di accumulo accoppiate in corrente continua, pronte per l'installazione e l'uso, realizzando una soluzione integrata di "luce + accumulo di energia". È adatto al mercato incrementale dell'installazione simultanea di sistemi fotovoltaici domestici e di accumulo di energia.
La macchina split per l'accumulo di energia è adatta all'attuale mercato del fotovoltaico domestico installato. Di solito adotta la modalità di accoppiamento CA internamente per facilitare il collegamento con l'inverter fotovoltaico dell'impianto originale. sistemi di accumulo a batterie solari.
La modalità di accoppiamento in corrente continua è significativamente più efficiente della modalità di accoppiamento in corrente alternata per quanto riguarda la generazione di elettricità durante il giorno e l'utilizzo di elettricità durante la notte, e questa modalità è in linea con le abitudini di consumo di elettricità della maggior parte delle famiglie contemporanee.
L'efficienza delle due modalità è rispettivamente di circa 95% e 90%. Le macchine integrate ad accumulo ottico utilizzano prevalentemente l'accoppiamento in corrente continua, che ha un'efficienza complessiva più elevata.
4. Vantaggi delle batterie di accumulo accoppiate in corrente continua
Il inverter ibridi integra la funzionalità off-grid per migliorare l'efficienza della ricarica. Gli inverter collegati alla rete interrompono automaticamente l'alimentazione del sistema di pannelli solari durante un'interruzione di corrente per motivi di sicurezza.
Gli inverter ibridi, invece, consentono agli utenti di disporre di funzionalità off-grid e on-grid allo stesso tempo, in modo da poter utilizzare l'energia anche durante le interruzioni di corrente. Gli inverter ibridi semplificano il monitoraggio dell'energia, consentendo di controllare dati vitali come le prestazioni e la produzione di energia attraverso il pannello dell'inverter o i dispositivi smart collegati.
Se il sistema ha due inverter, questi devono essere monitorati separatamente. L'accoppiamento CC riduce le perdite della conversione CA-CC. Le batterie di accumulo accoppiate in CC hanno un'efficienza di carica di circa 95-99%, mentre l'accoppiamento in CA è di 90%.
Gli inverter ibridi sono economici, compatti e facili da installare. L'installazione di un nuovo inverter ibrido con batterie di accumulo accoppiate in c.c. può essere più economica rispetto al retrofit di batterie accoppiate in c.a. in un sistema esistente, poiché il controllore è più economico di un inverter grid-tied e il quadro elettrico è più economico di un armadio di distribuzione.
La soluzione di accumulo a batteria accoppiata in corrente continua può anche essere trasformata in un inverter di controllo all-in-one, che consente di risparmiare sia sui costi delle apparecchiature sia sui costi di installazione. Soprattutto per le piccole e medie potenze accumulo a batteria off-grid sistemi,
I sistemi di accumulo a batteria accoppiati in corrente continua sono estremamente convenienti. L'inverter ibrido ha un elevato grado di modularità, che rende facile l'aggiunta di componenti e controllori. È possibile aggiungere facilmente altri componenti utilizzando regolatori solari in c.c. di costo relativamente basso.
Inoltre, gli inverter ibridi sono progettati per integrare l'accumulo in qualsiasi momento, rendendo più facile l'aggiunta di un banco di batterie. I sistemi ibridi-inversi sono più compatti, utilizzano batterie ad alta tensione, hanno cavi di dimensioni ridotte e perdite inferiori.
5.Svantaggi dell'accumulo a batteria accoppiata in corrente continua
L'inverter ibrido non è adatto per l'aggiornamento dei sistemi solari esistenti e l'installazione di sistemi di potenza più grandi è complicata e costosa. La scelta di un inverter ibrido può complicare la situazione se l'utente vuole aggiornare un sistema solare esistente per includere l'accumulo di batterie, mentre un inverter a batteria può essere più conveniente in quanto la scelta di installare un inverter ibrido richiede l'installazione dell'intero pannello solare.
Il sistema è stato sottoposto a un'ampia e costosa rielaborazione. I sistemi di maggiore potenza sono più complessi da installare e più costosi perché richiedono un maggior numero di regolatori ad alta tensione. Se si utilizza molta elettricità durante il giorno, l'efficienza diminuisce leggermente a causa del passaggio da corrente continua (FV) a corrente alternata (batt).
Il sistema accoppiato fotovoltaico + accumulo di energia, noto anche come sistema retrofit fotovoltaico + accumulo di energia in c.a., è in grado di convertire l'energia in c.c. emessa dai moduli fotovoltaici in energia in c.a. attraverso l'inverter collegato alla rete, e quindi di convertire l'energia in eccesso attraverso l'inverter di accumulo di energia in c.a..
L'energia viene convertita in corrente continua e immagazzinata nella batteria, mentre il punto di raccolta dell'energia si trova all'estremità della corrente alternata. Include un sistema di alimentazione fotovoltaico e un sistema di alimentazione a batteria. Il sistema fotovoltaico è costituito da un array fotovoltaico e da un inverter collegato alla rete, mentre il sistema a batteria è costituito da un banco di batterie e da un inverter bidirezionale.
Questi due sistemi possono funzionare in modo indipendente senza interferire l'uno con l'altro, oppure possono essere separati dalla grande rete elettrica per formare un sistema di microgrid.
6.Inverter ibrido di accumulo a batteria accoppiata in corrente continua
Attualmente, la maggior parte dei sistemi di accumulo di energia fotovoltaica nel settore utilizza batterie di accumulo accoppiate in corrente continua per ottenere un design integrato di fotovoltaico e accumulo. Soprattutto nei nuovi sistemi, gli inverter ibridi sono facili da installare e convenienti.
Quando si aggiunge un nuovo sistema, l'utilizzo di un inverter ibrido solare-stoccaggio può ridurre i costi delle apparecchiature e dell'installazione, perché un unico inverter può realizzare il controllo e l'inversione integrati.
Il controllore e l'interruttore del sistema di accumulo a batterie accoppiate in c.c. sono più economici di quelli del sistema collegato alla rete. inverter per l'accumulo di energia e l'armadio di distribuzione dell'energia nel sistema accoppiato in CA.
Pertanto, la soluzione di accumulo a batteria con accoppiamento in corrente continua è più economica di quella con accoppiamento in corrente alternata. In un sistema accoppiato in corrente continua, il controllore, la batteria e l'inverter sono collegati in serie, con connessioni strette e scarsa flessibilità.
Per gli impianti di nuova installazione, il fotovoltaico, le batterie e gli inverter sono tutti basati sulla potenza di carico e sul consumo di elettricità dell'utente. progettati, quindi sono più adatti all'inversione ibrida accoppiata in CC.
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