PVとESS（エネルギー貯蔵システム）が出会い、EV充電とつながると、どんな火花が飛び交うのでしょうか？

統合PV+ESS+EV充電システムは、電力網の圧力を軽減し、エネルギー効率を向上させる「スーパーソリューション」となりつつあります。統合PV+ESS+EV充電システムは、分散型PV電源、ESS、充放電制御装置、配電設備からなる小型マイクログリッドシステムで構成されています。これは、PV発電、エネルギー貯蔵バッファリング、インテリジェント充電という3つの主要な技術モジュールを有機的に統合しています。本記事では、このシステムの3つのコアコンポーネントについて深く分析し、正確に噛み合った歯車のようにどのように調和して機能し、クリーンで効率的かつインテリジェントなエネルギーの未来を構築するかを明らかにします。

コア機能：PVパネルの半導体材料を通じて、太陽エネルギーが効率的にクリーンな電気に変換され、システム全体のエネルギー基盤を築きます。

技術分析：PVシステムは、系統連系型と独立型に分けることができます。系統連系型システムは、主にPVパネル、支持構造、ケーブル、系統連系インバータなどの主要コンポーネントで構成されています。その特徴は、生成された電力が直接公共電力網に供給されることです。それに対して、オフグリッドシステムは、系統連系型システムのコンポーネントに加えて、バッテリーパックや充放電コントローラーを組み込んでおり、自律的な電力の蓄積と利用を可能にしています。

二つのシステムの根本的な違いは、エネルギー貯蔵装置の有無にあります。エネルギー変換プロセス全体を通じて、PVモジュールはまず太陽エネルギーを直流（DC）に変換し、その後インバーターによって交流（AC）に変換され、これはグリッド基準を満たします。この電力変換メカニズムは、PV発電技術の基本原理を構成しています。

コア役割：ESSのコア機能は、電気エネルギーの時間的および空間的な転送を可能にし、発電と消費の不一致を効果的に解決することです。

技術分析：ESSの動作原理は、「巨大なパワーバンク」に例えることができ、PV発電によって生成された余剰電力をバッテリーパックを通じて蓄え、ピーク電力需要の期間に放出します。PV発電が即時のニーズを超えると、ESSは充電モードに入ります。逆に、電力需要が急増したり、太陽光発電が不十分な場合は、放電モードに切り替わり、蓄えたエネルギーを再び電気出力に変換します。この「低蓄積、高放出」の運転モードは、ピーク負荷の削減と谷の充填を実現するだけでなく、電力市場取引への参加を通じてピークと谷の電気料金差からの利益を得ることも可能にします。さらに、ユーザー側の需給矛盾を緩和し、発電設備投資を削減し、電力設備の利用率を向上させ、送電損失を最小限に抑えます。

コアロール:

統合型太陽光発電蓄電および充電ソリューションの端末リンクとして、充電システムの核心的な役割は、電力エネルギーの効率的な配分とインテリジェントなスケジューリングを実現することです。

テクニカル分析:

PV発電所は、主に系統連携型PV発電システムの原理に基づいて運営されています。PVモジュールによって太陽エネルギーから変換された電気エネルギーは、PV充電コントローラーを介してバッテリーに蓄電されるだけでなく、系統連携インバーターを通じて電力網に送電されます。このようにして、電気エネルギーの一部はEVの充電に使用され、残りの部分は逆変換されて電力網に供給されます。さらに、PV発電所は高速道路のサービスエリアのバックアップ電源としても機能することができます。

システム内の監視ユニットがグリッド障害と停電を検出すると、システムを電力網から迅速に切り離し、オフグリッド電源供給のためにインバータを即座に起動できます。グリッドが障害から回復すると、システムは通常の作業状態に切り替えることができます。

五つのエネルギー回路

五大回路の詳細な説明

回路 1

PV発電におけるエネルギー貯蔵の役割を実現するために：太陽エネルギーから変換されたDCは、インテリジェントコントローラーを通じてバッテリーパックに蓄えられます。

サーキット 2

ESSにおけるバッテリーパックのインバータ系統接続機能を実現するために：ESS内のバッテリーパックに蓄えられた電気エネルギーはインバータによって交流に変換され、電力網に供給されます。

回路 3

この回路は、太陽光発電システムの系統連系発電を実現します。PVモジュールによって生成されたDC電力は逆変換され、次に系統に供給されます。余剰のPV電力がある場合、この回路を通じて系統に売電することで経済的利益を生むことができます。回路2と回路3のインバータは共有されているため、これらの2つの回路は同時に動作することができません。

サーキット 4

ESSの電力供給を実現します：エネルギー貯蔵電力は、二段階変換（DC/DCおよびDC/AC）を通じてグリッドに供給され、主インバータが占有されているときのバックアップ電源回路として機能します。回路3がアクティブになると、バッテリーパックに蓄えられた電力は回路4を通じてグリッドに供給されます。

サーキット 5

この回路は、電源充電機能を有効にします。電力網の電気料金が平均電力網電気料金よりも低い場合、ESSは回路5を通じて電力網から電気を引き出して自らを充電し、価格差を利用します。

技術の進歩と支援政策により、PV-ESS-充電モデルは新しい電力システムの不可欠な部分となり、カーボンニュートラリティ目標の実現に強力なサポートを提供する運命にあります。このグリーンエネルギーソリューションが未来においてさらに輝かしくなることを心待ちにしましょう。