PV가 ESS(ESS)와 만나고 EV 충전과 연결될 때 어떤 불꽃이 튈까요?

통합 PV+ESS+EV 충전 시스템은 전력망 압력을 완화하고 에너지 효율성을 향상시키는 "슈퍼 솔루션"이 되고 있습니다. 통합 PV+ESS+EV 충전 시스템은 분산형 PV 전원, ESS, 충전 및 방전 제어 장치, 배전 시설로 구성된 소규모 마이크로그리드 시스템으로 구성됩니다. 이 시스템은 PV 발전, 에너지 저장 완충, 지능형 충전이라는 세 가지 주요 기술 모듈을 유기적으로 통합합니다. 이 기사는 이 시스템의 세 가지 핵심 구성 요소에 대한 심층 분석을 수행하여, 이들이 어떻게 조화롭게 작동하는지, 마치 정밀하게 맞물린 기어처럼, 깨끗하고 효율적이며 지능적인 에너지 미래를 구축하는지를 밝혀낼 것입니다.

핵심 기능: PV 패널의 반도체 재료를 통해 태양 에너지가 효율적으로 청정 전기로 변환되어 전체 시스템의 에너지 기반을 마련합니다.

기술 분석: PV 시스템은 그리드 연결형과 독립형으로 나눌 수 있습니다. 그리드 연결형 시스템은 주로 PV 패널, 지지 구조물, 케이블 및 그리드 연결형 인버터와 같은 주요 구성 요소로 구성됩니다. 그 특징은 생성된 전기가 공공 전력망에 직접 공급된다는 것입니다. 반면, 독립형 시스템은 그리드 연결형 시스템의 구성 요소 외에도 배터리 팩과 충전-방전 컨트롤러를 포함하여 자율적인 전기 저장 및 활용이 가능합니다.

두 시스템 간의 근본적인 차이는 에너지 저장 장치의 존재 여부에 있습니다. 에너지 변환 과정 전반에 걸쳐, PV 모듈은 먼저 태양 에너지를 직류(DC)로 변환하며, 이후 인버터에 의해 교류(AC)로 변환되어 그리드 기준을 충족합니다. 이 전력 변환 메커니즘은 PV 발전 기술의 기본 원리를 구성합니다.

핵심 역할: ESS의 핵심 기능은 전기 에너지의 시간적 및 공간적 전송을 가능하게 하여, 발전과 소비 간의 불일치를 효과적으로 해결하는 것입니다.

기술 분석: ESS의 작동 원리는 "거대한 파워뱅크"에 비유할 수 있으며, 이는 배터리 팩을 통해 PV 발전으로 생성된 잉여 전기를 저장하고 전력 수요가 가장 높은 시기에 방출합니다. PV 발전이 즉각적인 필요를 초과할 때, ESS는 충전 모드에 들어갑니다. 반대로 전력 수요가 급증하거나 태양광 발전이 부족할 때는 방전 모드로 전환되어 저장된 에너지를 다시 전기 출력으로 변환합니다. 이 "저장 낮음, 방출 높음" 운영 모드는 피크 부하 절감과 계곡 충전을 달성할 뿐만 아니라 전력 시장 거래에 참여하여 피크-계곡 전기 요금 차이로부터 이익을 얻을 수 있게 합니다. 또한, 사용자 측의 공급-수요 모순을 완화하고, 발전 장비 투자 비용을 줄이며, 전력 장비 활용률을 높이고, 선로 손실을 최소화합니다.

핵심 역할:

통합 태양광 저장 및 충전 솔루션의 최종 링크로서, 충전 시스템의 핵심 역할은 전기 에너지의 효율적인 분배와 지능적인 스케줄링을 달성하는 것입니다.

기술 분석:

PV 전력 발전소는 주로 그리드 연결 PV 발전 시스템의 원리에 따라 운영됩니다. PV 모듈에 의해 태양 에너지에서 변환된 전기 에너지는 PV 충전 컨트롤러를 통해 배터리에 저장될 뿐만 아니라, 그리드 연결 인버터를 통해 그리드로 전송됩니다. 이렇게 해서 전기 에너지의 일부는 EV를 충전하는 데 사용되고, 나머지 부분은 인버전되어 그리드로 공급됩니다. 또한, PV 전력 발전소는 고속도로 서비스 지역의 백업 전원으로도 사용될 수 있습니다.

시스템의 모니터링 유닛이 그리드 장애 및 정전 상태를 감지하면, 시스템을 전력망에서 신속하게 분리하고 즉시 인버터를 활성화하여 오프그리드 전원 공급을 시작할 수 있습니다. 그리드가 장애에서 복구되면, 시스템은 정상 작동 상태로 전환할 수 있습니다.

다섯 개의 에너지 회로

다섯 가지 주요 회로에 대한 자세한 설명

회로 1

태양광 발전을 위한 에너지 저장의 역할을 실현하기 위해: 태양 에너지로부터 변환된 DC는 지능형 컨트롤러를 통해 배터리 팩에 저장됩니다.

회로 2

배터리 팩의 인버터 그리드 연결 기능을 달성하기 위해: ESS의 배터리 팩에 저장된 전기 에너지는 인버터에 의해 AC로 변환된 후 전력망에 공급됩니다.

회로 3

이 회로는 태양광 시스템의 그리드 연결 전력 생성을 달성합니다. PV 모듈에서 생성된 DC 전력은 인버터를 통해 변환되어 그리드에 공급됩니다. 잉여 태양광 전력이 있을 경우, 이 회로를 통해 그리드에 판매하여 경제적 이익을 생성할 수 있습니다. 회로 2와 3의 인버터는 공유되므로 이 두 회로는 동시에 작동할 수 없습니다.

회로 4

ESS의 전력 공급을 실현합니다: 에너지 저장 전력이 두 단계 변환(DC/DC 및 DC/AC)을 통해 그리드에 공급되며, 주 인버터가 사용 중일 때 백업 전원 회로로 작동합니다. 회로 3이 활성화되면 배터리 팩에 저장된 전력을 회로 4를 통해 그리드에 공급할 수 있습니다.

서킷 5

이 회로는 메인 충전 기능을 활성화합니다. 그리드 전기 요금이 평균 그리드 전기 요금보다 낮을 때, ESS는 회로 5를 통해 그리드에서 전기를 끌어와 스스로 충전할 수 있으며, 가격 차이를 활용합니다.

기술 발전과 지원 정책 덕분에 PV-ESS-충전 모델은 새로운 전력 시스템의 필수적인 부분이 될 운명에 있으며, 탄소 중립 목표 실현을 위한 강력한 지원을 제공합니다. 이 녹색 에너지 솔루션이 미래에 더욱 빛나기를 기대합시다.