Que tipo de faíscas vão surgir quando PV encontra ESS (ESS) e depois se conecta com a Carga de EV?

O sistema integrado PV+ESS+EV Charging está se tornando uma "super solução" para aliviar a pressão da rede e aumentar a eficiência energética. O sistema integrado PV+ESS+EV Charging consiste em um pequeno sistema de microrrede composto por fontes de energia solar fotovoltaica distribuídas, ESSs, dispositivos de controle de carga e descarga, e instalações de distribuição. Ele integra organicamente os três principais módulos técnicos: geração de energia solar fotovoltaica, armazenamento de energia e carregamento inteligente. Este artigo realizará uma análise aprofundada dos três componentes centrais deste sistema, revelando como eles operam em harmonia, assim como engrenagens precisamente interligadas, para construir um futuro energético limpo, eficiente e inteligente.

Função principal: Através dos materiais semicondutores nos painéis fotovoltaicos, a energia solar é convertida de forma eficiente em eletricidade limpa, estabelecendo a base energética para todo o sistema.

Análise técnica: Os sistemas fotovoltaicos podem ser divididos em tipos conectados à rede e independentes. O sistema conectado à rede é composto principalmente por componentes chave, como painéis fotovoltaicos, estruturas de suporte, cabos e inversores conectados à rede. Sua característica definidora é que a eletricidade gerada é diretamente alimentada na rede elétrica pública. Em contraste, o sistema off-grid incorpora pacotes de baterias e controladores de carga e descarga, além dos componentes do sistema conectado à rede, permitindo o armazenamento e a utilização autônomos de eletricidade.

A diferença fundamental entre os dois sistemas reside na presença ou ausência de um dispositivo de armazenamento de energia. Ao longo do processo de conversão de energia, o módulo fotovoltaico primeiro transforma a energia solar em corrente contínua (CC), que é então convertida pelo inversor em corrente alternada (CA) que atende aos padrões da rede. Este mecanismo de conversão de energia constitui o princípio básico da tecnologia de geração de energia fotovoltaica.

Função principal: A função principal do ESS é permitir a transferência temporal e espacial de energia elétrica, resolvendo efetivamente a desajuste entre geração e consumo de energia.

Análise técnica: O princípio de funcionamento do ESS pode ser vividamente comparado ao de um "gigante banco de energia", que armazena a eletricidade excedente gerada pela geração de energia fotovoltaica através de um pacote de baterias e a libera durante os períodos de pico de demanda elétrica. Quando a geração de energia fotovoltaica excede as necessidades imediatas, o ESS entra no modo de carregamento. Por outro lado, quando a demanda de eletricidade aumenta ou a geração de energia fotovoltaica é insuficiente, ele muda para o modo de descarga, convertendo a energia armazenada de volta em saída elétrica. Este modo de operação "baixo armazenamento, alta liberação" não apenas alcança a redução de carga de pico e o preenchimento de vales, mas também permite benefícios das diferenças de preços de eletricidade entre picos e vales através da participação em transações no mercado de eletricidade. Além disso, mitiga as contradições de oferta e demanda do lado do usuário, reduz o investimento em equipamentos de geração de energia, aumenta as taxas de utilização de equipamentos de energia e minimiza as perdas nas linhas.

Papel principal:

Como o elo terminal na solução integrada de armazenamento e carregamento fotovoltaico, o papel central do sistema de carregamento é alcançar a distribuição eficiente e o agendamento inteligente da energia elétrica.

Análise técnica:

A usina de energia solar fotovoltaica opera principalmente com base no princípio do sistema de geração de energia solar fotovoltaica conectado à rede. A energia elétrica convertida da energia solar pelos módulos fotovoltaicos não é apenas transferida para a bateria para armazenamento através do controlador de carga fotovoltaico, mas também transmitida para a rede através do inversor conectado à rede. Dessa forma, parte da energia elétrica é utilizada para carregar veículos elétricos, enquanto a outra parte é invertida e alimentada na rede. Além disso, as usinas de energia fotovoltaica também podem servir como fontes de energia de backup para áreas de serviço em rodovias.

Quando a unidade de monitoramento no sistema detecta uma falha na rede e falta de energia, ela pode desconectar rapidamente o sistema da rede elétrica e ativar imediatamente o inversor para fornecimento de energia fora da rede. Quando a rede se recupera da falha, o sistema pode alternar para o estado de funcionamento normal.

Cinco Circuitos de Energia

Explicação detalhada dos cinco principais circuitos

Circuito 1

Para realizar o papel do armazenamento de energia na geração de energia fotovoltaica: A corrente contínua convertida da energia solar é armazenada no pacote de baterias através do controlador inteligente.

Circuito 2

Para alcançar a função de conexão à rede do inversor do pacote de baterias no ESS: A energia elétrica armazenada no pacote de baterias no ESS é convertida em CA por um inversor e, em seguida, alimentada na rede elétrica.

Circuito 3

Este circuito realiza a geração de energia conectada à rede do sistema fotovoltaico. A energia DC gerada pelo módulo PV é invertida e, em seguida, alimentada na rede. Se houver excesso de energia PV, ela pode ser vendida para a rede através deste circuito para gerar benefícios econômicos. Observe que os inversores nos Circuitos 2 e 3 são compartilhados, portanto, esses dois circuitos não podem operar simultaneamente.

Circuito 4

Ele realiza a alimentação de energia do ESS: a potência de armazenamento de energia é injetada na rede através de conversão em duas etapas (DC/DC e DC/AC), servindo como um circuito de alimentação de backup quando o inversor principal está ocupado. Quando o Circuito 3 é ativado, a energia armazenada no pacote de baterias pode ser injetada na rede através do Circuito 4.

Circuito 5

Este circuito habilita a função de carregamento da rede elétrica. Quando o preço da eletricidade da rede é inferior ao preço médio da eletricidade da rede, o ESS pode retirar eletricidade da rede através do Circuito 5 para se carregar, aproveitando a diferença de preço.

Com os avanços tecnológicos e políticas de apoio, o modelo PV-ESS-Carregamento está destinado a se tornar uma parte integrante do novo sistema de energia, fornecendo suporte robusto para a realização das metas de neutralidade de carbono. Vamos aguardar ansiosamente que esta solução de energia verde brilhe ainda mais no futuro.