1. 에너지 저장과 태양광 발전은 두 가지 산업입니다.
그들 사이의 관계는 다음과 같습니다.광전지 시스템태양에너지를 전기에너지로 변환하고,에너지 저장 시스템광전지 장비에서 생성된 전기 에너지를 저장합니다. 전기 에너지의 이 부분이 필요할 때 부하나 그리드에서 사용할 수 있도록 에너지 저장 변환기를 통해 AC 전원으로 변환됩니다.
2. 주요 용어 설명
구글의 설명에 따르면 일상생활의 어떤 상황에서는 AC 전력을 DC 전력으로 변환해야 하는데, 이를정류 회로. 다른 상황에서는 DC 전력을 AC 전력으로 변환해야 하는데, 이는 정류의 역과정에 해당하며 다음과 같이 정의됩니다.인버터 회로. 특정 조건에서는 사이리스터 회로 세트를 정류기 회로와 인버터 회로로 사용할 수 있습니다. 이 장치는 A라고 불립니다.변환기에는 정류기, 인버터, AC 변환기 및 DC 변환기가 포함됩니다.
다시 이해해 봅시다:
컨버터의 영어 명칭은 '인버터(Inverter)'로, 일반적으로 전력을 전달하는 전력전자부품으로 구현된다. 변환 전과 변환 후의 전압 유형에 따라 다음과 같은 유형으로 나눌 수 있습니다.
DC/DC 컨버터, 전면과 후면 모두 DC이며 전압이 다르며DC 변압기
AC/DC 변환기, AC에서 DC로 변환,정류기기능
DC/AC 컨버터, DC-AC 변환기의 기능은인버터
AC/AC 인버터, 서로 다른 전면 및 후면 주파수의 기능인버터
인버터에는 주회로(정류회로, 인버터 회로, 교류변환회로, 직류변환회로) 외에 전원스위칭소자의 ON/OFF를 제어하는 트리거회로(또는 구동회로)와 이를 제어하는 제어회로도 필요하다. 전기 에너지를 조절하고 제어합니다.
이름은에너지 저장 변환기PCS로 약칭하는 Power Conversion System은 배터리의 충방전 과정을 제어하고, AC와 DC 전력을 변환하며, DC/AC 양방향 변환기, 제어장치 등으로 구성됩니다.
3. PCS 기존 분류
이는 태양광 발전과 에너지 저장이라는 두 가지 산업으로 나눌 수 있습니다. 각 산업의 해당 기능에는 본질적인 차이가 있습니다.
태양광 산업에는중앙 집중식, 스트링 및 마이크로 인버터
인버터 - DC-AC: 주요 기능은 태양 에너지에서 변환된 DC 전기를 태양광 장비를 통해 AC 전기로 변환하는 것입니다. 이를 부하로 사용하거나 전력망에 통합하거나 저장할 수 있습니다.
중앙 집중식: 일반 출력 전력이 250KW 이상인 대규모 지상 발전소, 분산 산업 및 상업용 태양광 발전에 적용 가능
문자열 유형: 대규모 지상 발전소, 분산형 산업용 및 상업용 태양광 발전(일반적으로 출력 전력 250KW 미만, 3상), 가정용 태양광 발전(일반적으로 출력 전력 10KW 이하, 단상)에 적용 가능
마이크로 리버스: 분산형 태양광발전(일반적으로 출력전력 5KW 이하, 삼상), 가정용 태양광발전(일반적으로 출력전력 2KW 이하, 단상)에 적용 가능
에너지 저장 시스템에는 세 가지 유형이 있습니다.대형 창고, 산업용 및 상업용 창고, 가정용 창고. 또한 에너지 저장 인버터(기존 에너지 저장 인버터, 하이브리드)와 통합 기계로 나눌 수 있습니다.
변환기 AC-DC 변환: 주요 기능은 배터리의 충전 및 방전을 제어하는 것입니다. 태양광 발전으로 생산된 직류전기는 인버터를 거쳐 교류전기로 변환됩니다. 이때, 전기에너지의 일부는 배터리에 저장되어야 하며, 교류전력은 에너지 저장 변환기를 거쳐 직류전력으로 변환되어 충전되어야 한다. 전기 에너지 중 이 부분이 필요한 경우, 부하 사용이나 그리드 연결을 위해 배터리의 DC 전기를 에너지 저장 변환기를 통해 AC 전기(보통 220V, 50HZ)로 변환해야 합니다. 배출과정입니다.
대규모 에너지 저장: 지상 발전소, 독립 에너지 저장 발전소, 일반적으로 출력 전력이 250KW 이상
산업용 및 상업용 저장: 일반적으로 출력 전력은 250KW 이하입니다.
가정용 에너지 저장: 일반적으로 출력 전력은 10KW 이하입니다.
기존 에너지 저장 인버터: 주로 AC 결합 방식을 사용하며 주로 대용량 에너지 저장에 초점을 맞춘 애플리케이션 시나리오를 사용합니다.
잡종: 주로 DC 커플 링 방식을 채택하고 적용 시나리오는 주로 가정용 저장 장치입니다.
통합 기계: 에너지 저장장치 인버터+배터리 팩, 주로 Tesla와 Ephase에서 생산
에너지 저장 인버터의 적용 시나리오 및 장점
1. 적용 시나리오:
전력망의 피크 감소: 부하가 낮을 때 전기 에너지를 저장했다가 부하가 높을 때 방출하여 전력망의 피크 밸리 차이를 완화하고 전력망의 안정성과 신뢰성을 향상시킵니다. 예를 들어, 전력 소비가 낮은 기간에는 에너지 저장 인버터가 그리드의 AC 전력을 DC 전력으로 정류하여 배터리 팩에 저장합니다. 전력 소비가 가장 많은 기간에는 배터리 팩의 직류 전류가 교류 전류로 바뀌어 전력망으로 다시 보내집니다.
마이크로그리드: 독립형 마이크로그리드에서는 주전원 또는 보조전원 역할을 하여 안정적인 전력공급을 제공합니다. 지역 전력망이 주 전력망에서 분리되면 에너지 저장 시스템은 네트워크 전원 역할을 하여 지역 전력망에 전압 및 주파수 제어 기능을 제공해야 합니다.
원격 지역 전원 공급 장치: 휴대성과 유연성이 뛰어나 원격지에 전원을 공급하는 데 사용할 수 있습니다. 일부 원격 산간 지역이나 소규모 섬에서는 에너지 저장 인버터를 지역 전력망에 연결하여 가변 전원 및 부하로 인한 전력 변동을 완화하고 전력망을 안정화합니다.
비상 전원 공급 장치: 비상상황 발생시 신속히 비상전원을 공급하여 수입품의 정상적인 운영을 보장합니다.개미시설.
2. 장점:
높은 에너지 밀도: 단위 부피당 더 많은 에너지가 저장되어 공간 활용을 효과적으로 할 수 있습니다.
긴 수명: 화학반응의 특성상 수명이 길고, 여러번 충방전이 가능합니다. 통계에 따르면 에너지 저장 인버터의 서비스 수명은 수년 또는 그 이상에 이를 수 있습니다.
고효율: 에너지 변환 효율이 85% 이상으로 상대적으로 높아 에너지 낭비를 줄입니다.
낮은 유지관리 비용: 시스템이 비교적 간단하고 유지관리 비용이 저렴합니다.
빠른 응답: 전력망 변동 및 부하 변화에 신속하게 대응할 수 있어 전력망의 안정성과 신뢰성을 향상시킵니다.
광전지 인버터의 적용 시나리오 및 장점
1. 적용 시나리오:
가정용 분산형 태양광 발전: 일반적으로 수 킬로와트에서 수십 킬로와트에 이르는 작은 용량으로 가정용 전력망에 직접 통합하여 사용할 수 있고 나머지 전기는 전력망에 판매할 수 있습니다.
산업 및 상업 부문: 대규모 공장, 상업용 건물, 기타 대규모 장소에서는 기업의 전력 비용을 효과적으로 절감하고 탄소 배출을 줄일 수 있습니다.
농촌 및 외딴 지역: 오프그리드 태양광 인버터를 에너지저장시스템과 연계하여 안정적인 전력공급을 제공합니다.
특수 환경에서의 적용: 해상 풍력 발전 플랫폼, 사막 지역의 연구 기지 등은 더 높은 신뢰성과 극한 환경에 적응할 수 있는 능력이 요구됩니다.
2. 장점:
최대 전력점 추적 기술: 광량 및 온도 변화에 따라 동작점을 자동으로 조정하여 태양광발전 패널이 항상 최대 전력점 부근에서 동작하도록 하여 발전 효율을 향상시킵니다.
효율성 최적화: IGBT, MOSFET 등 고성능 전력 전자 부품을 선택하고 제어 알고리즘을 최적화하여 에너지 손실을 줄이고 변환 효율을 향상시킵니다.
안전성과 신뢰성: 과부하 보호회로를 설계하고, 피뢰기 등 보호장치를 설치하여 악천후 속에서도 장비의 안전한 작동을 보장합니다. 동시에 IoT 기술을 활용하여 원격 데이터 수집 및 모니터링, 데이터 분석을 통한 오류 경고, 유지 관리 비용 절감을 달성합니다.
PCS의 응용 시나리오 및 장점
1. 적용 시나리오:
에너지 저장 발전소: 전력은 일반적으로 10MW보다 크고 계단식 다단계 토폴로지가 선택됩니다. IGBT 모듈 설계가 채택되었으며 일반적으로 N AC 컨버터가 컨테이너 내부에 설치되어 여러 기계의 병렬 작동을 지원합니다. 전력망을 강화하고 연결하려면 변압기가 필요합니다.
중앙 집중식 또는 문자열 유형: 중앙 집중식 PCS의 전력은 250KW 이상입니다. 현재 2레벨 토폴로지가 일반적으로 사용되며 IGBT 모듈형 설계도 채택됩니다. 사용되는 전력 장치 수가 적고 단일 기계 전력이 MW 수준에 도달할 수 있으므로 높은 시스템 신뢰성이 필요합니다. 스트링형은 주로 중소 규모의 에너지 저장 시스템에 사용됩니다.
산업용, 상업용 및 가정용: 산업용 및 상업용 PCS의 전력은 일반적으로 250KW 이하입니다. 현재 분산형 태양광 발전과 결합된 3단계 토폴로지가 일반적으로 사용됩니다. 이는 전력망의 피크 밸리 가격 차이에서 자체 사용 및 이익을 얻을 수 있습니다. 가정용 PCS의 전력은 비상 전원, 전기 관리 등으로 가정용 태양광 발전과 결합된 10KW 미만이며 안전 규정, 소음 등에 대한 요구 사항이 높습니다.
2. 장점:
양방향 에너지 저장 기능: 전력망과 에너지 저장 시스템 사이의 전압, 주파수, 전력을 정확하고 신속하게 조정할 수 있어 일정한 전력과 전류의 충전 및 방전을 구현하고 원활하고 변동적인 전력 출력을 달성할 수 있습니다.
다양한 작업 모드: 그리드 연결 모드, 오프 그리드 모드, 하이브리드 모드로 구분되며 다양한 애플리케이션 시나리오에 적응하기 위해 다양한 요구에 따라 전환할 수 있습니다.
지능형 제어: 과전압, 저전압, 과부하, 과전류, 단락, 과열 등의 보호 기능 탑재, 모드 전환을 위한 단독 운전 감지 기능 탑재, 상위 제어 시스템 및 에너지 스위치와의 통신 기능 달성, 그리드와 오프 간 원활한 전환 제어 그리드 등
에너지 저장 인버터의 적용 시나리오 및 장점
1. 적용 시나리오:
가정용 태양광 발전 시스템: 사용자는 지붕에 있는 태양광 패널을 이용해 태양 에너지를 수집하고, 수집된 DC 전기를 에너지 저장 인버터를 통해 AC 전기로 변환하여 가전제품에 전력을 공급할 수 있습니다. 정전 또는 전력망 장애 발생 시 가정용 조명 및 기본 가전제품의 정상적인 작동을 보장합니다.
오프 그리드 애플리케이션 시나리오: 오지 및 개발도상국에 태양광 또는 풍력 발전 시스템을 결합하여 지역 주민들에게 안정적인 에너지를 제공합니다.
비상 백업 전원 공급 장치: 자연재해나 정전이 잦은 지역에서 중요 장비에 전력을 공급하고, 위기 상황 시 병원, 학교 등 중요 시설의 정상적인 운영을 보장하는 비상 백업 전원 공급 장치 역할을 합니다.
스마트시티 건설: 스마트시티 개발에서는 전력 분배를 최적화하고 최대 전력 소비로 인한 부담을 완화합니다. 자원 효율성을 개선하고 지속 가능한 발전을 촉진하기 위해 재생 가능 에너지의 사용을 결합합니다.
농업 및 온실 시스템: 온실에 안정적인 전력을 공급하여 작물의 건강한 성장을 보장합니다. 태양광 발전 시스템과 결합하여 농업 생산 시 에너지 비용을 절감하고 경제적 이익을 향상시킵니다.
2. 장점:
날씨 변화의 한계를 뛰어넘다: 교류를 직류로 변환하여 배터리에 저장할 수 있습니다. 정전 후 배터리의 직류를 사용자가 사용할 수 있도록 교류로 변환하여 기상 조건이 발전 안정성에 미치는 영향을 줄일 수 있습니다.
더 높은 전기 효율을 가짐: 그리드 연결형 태양광 인버터에 비해 전기 효율이 높아 사용자에게 더욱 안정적이고 내구성 있는 전기를 제공하며 전력 시스템으로 인한 불편과 문제를 방지합니다.m 실패.
안정성이 높다: 전력망 시스템에 장애가 발생하는 경우, 외부 요인의 영향을 덜 받고 전력 비용을 절감하면서 저장된 DC 전력을 AC 전력으로 직접 변환하여 전력망 시스템에 사용할 수 있습니다.