Prólogo
Los sistemas de acoplamiento de CC y de CA son métodos habituales de conversión de energía en los nuevos escenarios de aplicación energética. Tienen sus ventajas en los escenarios de aplicación práctica para satisfacer diferentes necesidades de aplicación práctica. En las soluciones actuales de sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaica, se ha derivado una solución de "sistema de acoplamiento de CC + acoplamiento de CA" en función de los requisitos y las demandas.
Los inversores híbridos son un nuevo tipo de tecnología solar que combina las ventajas de los inversores solares tradicionales con la flexibilidad de los inversores de batería en un único dispositivo de hardware. Para los nuevos clientes que desean instalar un sistema de generación de energía solar con capacidad de actualización y ampliación en el futuro, los inversores híbridos son una solución emergente y de tendencia (Solar). Sin embargo, el elevado coste de sustitución del sistema global y los costosos costes de adquisición del hardware y de modificación del sistema al combinarlo con el sistema fotovoltaico existente (panel fotovoltaico + inversor conectado a la red) hacen que los clientes existentes en el nuevo mercado energético estén ávidos de una solución más rentable en comparación con el inversor híbrido integrado. Por lo tanto, ha surgido la solución "sistema de acoplamiento de CC + acoplamiento de CA", que ofrece una nueva forma de disfrutar de la energía limpia a los clientes existentes en el mercado.
En el sistema de solución, el sistema híbrido de almacenamiento de energía fotovoltaica acoplado a CC tiene la función de acoplamiento de CA, integrando el sistema conectado a la red y el sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica mediante control lógico. La generación de energía del inversor fotovoltaico puede cargar la batería mediante la conversión CA-CC, realizando un modo de aplicación global de "autoconsumo".
El "sistema de acoplamiento CC+CA" logra un cierto equilibrio entre el coste del sistema y los requisitos específicos de capacidad de luz/almacenamiento, y es adecuado para la ampliación y transformación en almacenamiento de energía de los sistemas fotovoltaicos existentes o la instalación de nuevos sistemas fotovoltaicos de almacenamiento de energía. El escenario de aplicación no sólo mejora la tasa de autoconsumo fotovoltaico, sino que también aumenta la tasa de utilización del sistema de almacenamiento de energía. Por ejemplo, el 70% de la carga doméstica de corriente alterna puede ser suministrada directamente por el sistema fotovoltaico, y el 30% restante de la carga de potencia puede complementarse con el sistema de almacenamiento de energía.
Este tipo de método de combinación y emparejamiento no sólo es muy flexible, sino que también da más "juego" que un simple sistema de acoplamiento. Por ejemplo, el usuario no es muy sensible a la capacidad del sistema de baterías de almacenamiento de energía, por lo que puede elegir una batería de almacenamiento de energía de pequeña capacidad para ahorrar dinero. Si la familia del cliente dispone de más equipos eléctricos y desea adquirir un acumulador de energía de gran capacidad para almacenar el excedente de energía fotovoltaica y lograr el objetivo económico de "afeitar picos y llenar valles", el cliente puede adquirir un sistema de acumulador de energía de gran capacidad. O la familia del cliente acaba de adquirir nuevos vehículos energéticos a los que se han añadido pilas de carga, y la familia acaba de adquirir un gran número de equipos eléctricos de alta potencia. El sistema fotovoltaico original no es suficiente para soportar la potencia de la carga eléctrica actual. En este momento, el usuario no sólo puede ampliar la capacidad del sistema fotovoltaico, sino también añadir un sistema de baterías de almacenamiento de energía para coordinar con el sistema fotovoltaico para satisfacer la demanda de "corte. valle de llenado pico" y garantizar la estabilidad y fiabilidad de las cargas eléctricas domésticas.
Sin embargo, también hay algunos puntos preocupantes en este sistema, como la realización del esquema antirretorno, la supervisión de la carga y el desperdicio de energía fotovoltaica en aplicaciones sin conexión a la red. Estos problemas suelen resolverse mediante:
Soluciones para aplicaciones no conectadas a la red
Cuando el inversor fotovoltaico está en funcionamiento, la red eléctrica sirve como fuente de tensión estable para suministrar energía para su funcionamiento normal. Por lo tanto, en el escenario de funcionamiento sin red, el inversor fotovoltaico no puede funcionar con normalidad. En el "sistema de acoplamiento de CC + acoplamiento de CA", si desea realizar el funcionamiento normal del inversor fotovoltaico en la situación fuera de la red, suele utilizar la función fuera de la red del inversor de almacenamiento de energía para simular la fuente de tensión (la fuente de corriente se cambia a fuente de tensión), para garantizar el funcionamiento normal del inversor solar.
Los fabricantes de inversores para realizar la relación entre las baterías de almacenamiento de energía, las cargas domésticas/industriales y comerciales, y la "oferta y demanda" de electricidad en los sistemas fotovoltaicos. Normalmente, se adopta una estrategia de control P/F para controlar la salida del inversor solar ajustando la frecuencia de salida de la máquina de almacenamiento de energía.
Nota: "P" se refiere a la potencia; "F" a la frecuencia. La estrategia de control P/F garantiza que la potencia suministrada a la carga permanezca estable incluso cuando la carga cambia, logrando así un control de carga eficiente y preciso.
Sistema de prevención del reflujo
En el escenario de aplicación de la solución de sistema de una máquina híbrida más una máquina conectada a la red, para evitar el reflujo, es necesario no sólo controlar la energía fotovoltaica intervenida por el inversor híbrido de almacenamiento de energía, sino también controlar la energía eléctrica generada por el inversor fotovoltaico. En general, tres lógicas y métodos de control utilizados habitualmente en el mercado pueden lograr este propósito.
1. Comunicación directa entre el inversor fotovoltaico y el inversor de almacenamiento de energía. Generalmente, el inversor de almacenamiento de energía se utiliza como host para la comunicación, y el inversor fotovoltaico se controla para controlar sistemáticamente la carga y descarga de la batería de almacenamiento de energía y la alimentación de carga.
2. Conectar externamente hardware de control total unificado adicional. Utilizar dispositivos adicionales de hardware de control externo como cerebro lógico de control global de todo el sistema de almacenamiento de energía. Sin embargo, este tipo de coste de entrada es relativamente alto, y se necesita una depuración de comunicación especial para lograr este propósito.
3. El inversor fotovoltaico y el inversor de almacenamiento de energía se controlan por separado. Esta solución es relativamente sencilla y rudimentaria y requiere que los umbrales antirreflujo sean coherentes. Además, existen diferencias incontrolables en la velocidad de respuesta y la precisión del muestreo de datos de los distintos modelos, que generalmente deben verificarse mediante pruebas de ajuste antes de llevarlas a la práctica.
Solución de supervisión de la carga
El sistema de control de la carga y el sistema antirretorno son complementarios. Las tres soluciones antirretorno anteriores también pueden realizar la función de supervisión de la carga.
Nota: Cuando el inversor de almacenamiento de energía (que añade varias detecciones de TC) y el inversor fotovoltaico (se requiere el mismo fabricante para la monitorización y visualización del software y el procesamiento de datos) se controlan por separado, normalmente se realiza mediante la integración de datos en la nube o la monitorización de la carga de los terminales de monitorización. Por lo tanto, por lo general, sólo se puede realizar mediante el emparejamiento con inversores de la misma marca.
Presupuesto
SolarPalmetto. (Sin fecha). ¿Qué es un inversor híbrido? Recuperado: 19 de julio de 2023, Fuente: Blog de Palmetto Solar: https://palmetto.com/learning-center/blog/hybrid-inverter-for-solar -guide-pros-cons
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