چه نوع جرقه‌هایی ایجاد خواهد شد زمانی که PV با ESS (سیستم ذخیره‌سازی انرژی) ملاقات کند و سپس به شارژ EV متصل شود؟

سیستم یکپارچه PV+ESS+EV Charging به یک "راه حل فوق‌العاده" برای کاهش فشار بر شبکه و افزایش بهره‌وری انرژی تبدیل شده است. سیستم یکپارچه PV+ESS+EV Charging شامل یک سیستم میکروگرید کوچک است که از منابع انرژی خورشیدی توزیع‌شده، سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی (ESS)، دستگاه‌های کنترل شارژ و دشارژ و تأسیسات توزیع تشکیل شده است. این سیستم به‌طور ارگانیک سه ماژول فنی اصلی را یکپارچه می‌کند: تولید انرژی خورشیدی، بافر ذخیره‌سازی انرژی و شارژ هوشمند. این مقاله به تحلیل عمیق سه مؤلفه اصلی این سیستم خواهد پرداخت و نشان خواهد داد که چگونه این مؤلفه‌ها به‌طور هماهنگ عمل می‌کنند، درست مانند دنده‌های دقیقاً درهم‌تنیده، تا آینده‌ای پاک، کارآمد و هوشمند در زمینه انرژی بسازند.

عملکرد اصلی: از طریق مواد نیمه‌رسانا در پنل‌های PV، انرژی خورشیدی به‌طور مؤثر به برق پاک تبدیل می‌شود و پایه‌گذار انرژی برای کل سیستم است.

تحلیل فنی: سیستم‌های PV می‌توانند به انواع متصل به شبکه و مستقل تقسیم شوند. سیستم متصل به شبکه عمدتاً از اجزای کلیدی مانند پنل‌های PV، سازه‌های پشتیبان، کابل‌ها و اینورترهای متصل به شبکه تشکیل شده است. ویژگی تعریف‌کننده آن این است که برق تولید شده به‌طور مستقیم به شبکه برق عمومی تغذیه می‌شود. در مقابل، سیستم مستقل علاوه بر اجزای سیستم متصل به شبکه، شامل بسته‌های باتری و کنترل‌کننده‌های شارژ و دشارژ است که امکان ذخیره‌سازی و استفاده خودکار از برق را فراهم می‌کند.

تفاوت اساسی بین دو سیستم در وجود یا عدم وجود یک دستگاه ذخیره‌سازی انرژی نهفته است. در طول فرآیند تبدیل انرژی، ماژول PV ابتدا انرژی خورشیدی را به جریان مستقیم (DC) تبدیل می‌کند، که سپس توسط اینورتر به جریان متناوب (AC) تبدیل می‌شود که با استانداردهای شبکه مطابقت دارد. این مکانیزم تبدیل قدرت، اصل اساسی فناوری تولید برق PV را تشکیل می‌دهد.

نقش اصلی: عملکرد اصلی ESS این است که انتقال زمانی و مکانی انرژی الکتریکی را ممکن سازد و به طور مؤثر عدم تطابق بین تولید و مصرف برق را حل کند.

تحلیل فنی: اصل کار ESS می‌تواند به وضوح به "یک پاوربانک غول‌پیکر" تشبیه شود که برق اضافی تولید شده توسط تولید برق PV را از طریق یک بسته باتری ذخیره کرده و در زمان‌های اوج تقاضای برق آن را آزاد می‌کند. هنگامی که تولید برق PV از نیازهای فوری فراتر می‌رود، ESS وارد حالت شارژ می‌شود. برعکس، زمانی که تقاضای برق افزایش می‌یابد یا تولید برق فتوولتائیک ناکافی است، به حالت تخلیه سوئیچ می‌کند و انرژی ذخیره شده را به خروجی الکتریکی تبدیل می‌کند. این حالت عملیاتی "ذخیره‌سازی کم، آزادسازی زیاد" نه تنها به کاهش بار اوج و پر کردن دره کمک می‌کند، بلکه از تفاوت‌های قیمت برق در اوج و دره از طریق مشارکت در معاملات بازار برق نیز بهره‌مند می‌شود. علاوه بر این، این امر تضادهای عرضه و تقاضا در سمت کاربر را کاهش می‌دهد، سرمایه‌گذاری در تجهیزات تولید برق را کاهش می‌دهد، نرخ‌های بهره‌برداری از تجهیزات برق را افزایش می‌دهد و تلفات خط را به حداقل می‌رساند.

نقش اصلی:

به عنوان لینک پایانی در راه‌حل یکپارچه ذخیره‌سازی و شارژ فتوولتائیک، نقش اصلی سیستم شارژ دستیابی به توزیع کارآمد و برنامه‌ریزی هوشمند انرژی الکتریکی است.

تحلیل تکنیکی:

ایستگاه برق خورشیدی عمدتاً بر اساس اصل سیستم تولید برق خورشیدی متصل به شبکه عمل می‌کند. انرژی الکتریکی تبدیل شده از انرژی خورشیدی توسط ماژول‌های خورشیدی نه تنها از طریق کنترل‌کننده شارژ خورشیدی به باتری برای ذخیره‌سازی منتقل می‌شود، بلکه از طریق اینورتر متصل به شبکه به شبکه نیز منتقل می‌شود. به این ترتیب، بخشی از انرژی الکتریکی برای شارژ خودروهای برقی استفاده می‌شود، در حالی که بخش دیگر معکوس شده و به شبکه تغذیه می‌شود. علاوه بر این، ایستگاه‌های برق خورشیدی می‌توانند به عنوان منابع پشتیبان برق برای مناطق خدماتی بزرگراه‌ها نیز عمل کنند.

زمانی که واحد نظارت در سیستم یک خرابی شبکه و قطع برق را تشخیص می‌دهد، می‌تواند به سرعت سیستم را از شبکه برق جدا کرده و بلافاصله اینورتر را برای تأمین برق خارج از شبکه فعال کند. زمانی که شبکه از خرابی به حالت عادی بازمی‌گردد، سیستم می‌تواند به حالت کاری عادی سوئیچ کند.

پنج مدار انرژی

توضیح مفصل درباره پنج مدار اصلی

مدار 1

برای درک نقش ذخیره‌سازی انرژی در تولید برق فتوولتائیک: جریان مستقیم تبدیل‌شده از انرژی خورشیدی از طریق کنترل‌کننده هوشمند در بسته باتری ذخیره می‌شود.

مدار 2

برای دستیابی به عملکرد اتصال شبکه اینورتر از بسته باتری در ESS: انرژی الکتریکی ذخیره شده در بسته باتری در ESS به وسیله یک اینورتر به AC تبدیل شده و سپس به شبکه برق منتقل می‌شود.

مدار ۳

این مدار تولید برق متصل به شبکه را برای سیستم فتوولتائیک تحقق می‌بخشد. برق DC تولید شده توسط ماژول PV معکوس شده و سپس به شبکه تغذیه می‌شود. اگر برق PV اضافی وجود داشته باشد، می‌توان آن را از طریق این مدار به شبکه فروخت تا منافع اقتصادی ایجاد شود. توجه داشته باشید که اینورترها در مدارهای ۲ و ۳ مشترک هستند، بنابراین این دو مدار نمی‌توانند به طور همزمان کار کنند.

مدار ۴

این امکان را فراهم می‌کند که تأمین برق ESS انجام شود: قدرت ذخیره‌سازی انرژی از طریق تبدیل دو مرحله‌ای (DC/DC و DC/AC) به شبکه منتقل می‌شود و به عنوان یک مدار تأمین برق پشتیبان زمانی که اینورتر اصلی مشغول است، عمل می‌کند. هنگامی که مدار ۳ فعال می‌شود، قدرت ذخیره‌شده در بسته باتری می‌تواند از طریق مدار ۴ به شبکه منتقل شود.

مدار 5

این مدار امکان عملکرد شارژ از شبکه را فراهم می‌کند. زمانی که قیمت برق شبکه کمتر از قیمت متوسط برق شبکه باشد، ESS می‌تواند از طریق مدار ۵ برق را از شبکه بگیرد تا خود را شارژ کند و از تفاوت قیمت بهره‌برداری کند.

با پیشرفت‌های فناوری و سیاست‌های حمایتی، مدل PV-ESS-Charging به طور حتم به بخشی جدایی‌ناپذیر از سیستم قدرت جدید تبدیل خواهد شد و حمایت قوی برای تحقق اهداف کربن خنثی فراهم می‌کند. بیایید با اشتیاق به این راه‌حل انرژی سبز که در آینده درخشان‌تر خواهد شد، نگاه کنیم.