V kontextu dnešní energetické transformace se fotovoltaické systémy pro skladování energie stávají důležitou součástí udržitelného rozvoje energetiky se svými jedinečnými výhodami. Kvůli silnému kolísání a náhodnosti výstupního výkonu fotovoltaiky omezuje nestabilita fotovoltaického výkonu přístup a přenos. K vyřešení tohoto problému se objevila technologie skladování energie, která může dosáhnout funkcí, jako je špičková ochrana, sledování zátěže a řízení kvality energie. Vazební metoda akumulace fotovoltaické energie je klíčovým článkem pro dosažení efektivního využití energie.
1. Metoda stejnosměrné vazby
Stejnosměrná vazba je běžná metoda vazby pro skladování fotovoltaické energie. Tímto způsobem je stejnosměrný proud generovaný fotovoltaickým systémem výroby energie přímo připojen k systému skladování energie. Stejnosměrná elektřina generovaná solárními panely může být integrována prostřednictvím zařízení, jako jsou slučovací boxy, a část může být dodávána přímo do stejnosměrných zátěží, zatímco druhá část může být nabíjena do akumulátorů energie prostřednictvím stejnosměrných měničů. Když je potřeba elektřina, uvolňuje akumulátorová baterie stejnosměrný proud prostřednictvím stejnosměrného měniče, který je poté měničem přeměněn na střídavý proud pro využití střídavými zátěžemi.
Výhodou metody stejnosměrné vazby je, že struktura systému je relativně jednoduchá, s menším počtem spojů přeměny energie, což vede k menším ztrátám energie. Zároveň u některých aplikačních scénářů s vysokým stejnosměrným zatížením, jako jsou komunikační základnové stanice, datová centra atd., může stejnosměrná vazba účinněji uspokojit jejich energetické potřeby. Tento přístup má však i určitá omezení, jako jsou vysoké požadavky na akumulátory energie a potřeba dobrého výkonu stejnosměrného nabíjení a vybíjení.
2. Metoda komunikační vazby
Metoda komunikační vazby je další důležitou metodou vazby fotovoltaické energie akumulace. Tímto způsobem jsou fotovoltaický systém výroby energie a systém akumulace energie připojeny ke střídavé elektrické síti prostřednictvím střídačů. Stejnosměrný proud generovaný fotovoltaickým systémem výroby energie je nejprve přeměněn na střídavý proud přes střídač a poté připojen k elektrické síti nebo použit pro zátěže střídavým proudem. Když je potřeba akumulovat energii, střídavý proud v síti se přemění na stejnosměrný proud prostřednictvím invertoru pro ukládání energie, aby se nabil akumulátor energie. Během procesu vybíjení se stejnosměrný výkon akumulátoru energie přeměňuje na střídavý proud přes střídač pro uchovávání energie pro použití střídavými zátěžemi nebo zpětnou vazbou do elektrické sítě.
Například v malé továrně je instalován fotovoltaický systém skladování energie pomocí AC vazby. Během dne solární panely dostávají sluneční světlo a vytvářejí stejnosměrný proud, který se prostřednictvím fotovoltaických střídačů přeměňuje na střídavý proud. Část elektrické energie je dodávána přímo do střídavých zátěží v továrně, jako jsou motory a osvětlovací zařízení; Ostatní přebytečná elektřina je integrována do elektrické sítě. Když je nedostatek světla nebo noční doba, poptávku po elektřině továrny zajišťuje elektrická síť. Zároveň, pokud je v této době cena elektřiny v síti vysoká, může hrát roli systém skladování energie. Střídavý proud elektrické sítě se přeměňuje na stejnosměrný proud prostřednictvím střídače pro ukládání energie, aby se nabíjel akumulátor energie. Když dojde k poruše elektrické sítě nebo jsou ceny elektřiny nízké, akumulátory energie přeměňují stejnosměrnou elektřinu na střídavou elektřinu prostřednictvím invertorů pro ukládání energie, kterou využívají střídavé zátěže továrny, čímž je dosaženo optimalizovaného využití energie a snížení nákladů.
Výhodou metody komunikační vazby je její vysoká flexibilita a kompatibilita, kterou lze dobře integrovat se stávajícími systémy střídavých rozvodných sítí. Zároveň se dokáže dobře přizpůsobit různým typům a kapacitám fotovoltaických systémů na výrobu elektřiny a systémů skladování energie. V metodě komunikačního propojení však existuje mnoho spojů pro přeměnu energie a ztráty energie jsou relativně velké.
3. Metoda hybridní vazby
Aby bylo možné plně využít výhod stejnosměrného a střídavého spojení a zároveň překonat jejich omezení, objevily se hybridní spojovací metody. Metoda hybridní vazby kombinuje vlastnosti stejnosměrné vazby a střídavé vazby, které mohou dosáhnout přímé stejnosměrné vazby mezi fotovoltaickými systémy na výrobu energie a systémy akumulace energie, stejně jako interakce s elektrickou sítí prostřednictvím střídavého propojení.
V režimu hybridní vazby může fotovoltaický systém výroby energie zvolit DC nebo AC výstup podle aktuální situace. Když je potřeba napájet stejnosměrné zátěže nebo nabíjet akumulátory energie, lze použít stejnosměrný výstup; Při interakci s elektrickou sítí nebo dodávání energie do střídavých zátěží lze použít střídavý výstup. Systém akumulace energie může také volit způsoby nabíjení a vybíjení stejnosměrným nebo střídavým proudem podle potřeby, aby bylo dosaženo flexibilnějšího a efektivnějšího řízení energie.
Existují různé způsoby připojení pro skladování fotovoltaické energie, z nichž každá má své jedinečné výhody a použitelné scénáře. V praktických aplikacích je pro dosažení efektivního provozu a udržitelného rozvoje fotovoltaických systémů skladování energie nutné zvolit vhodné spojovací metody založené na konkrétních potřebách a podmínkách.