В контекста на днешния енергиен преход, фотоволтаичните системи за съхранение на енергия се превръщат във важен компонент на устойчивото енергийно развитие със своите уникални предимства. Поради силните колебания и произволността на фотоволтаичната изходна мощност, нестабилността на фотоволтаичната мощност ограничава достъпа и предаването. За да се реши този проблем, се появи технология за съхранение на енергия и може да постигне функции като бръснене на пикове, проследяване на натоварването и управление на качеството на захранването. Методът на свързване на фотоволтаично съхранение на енергия е ключова връзка за постигане на ефективно използване на енергията.
1. DC метод на свързване
DC свързването е често срещан метод за свързване за съхранение на фотоволтаична енергия. По този начин постоянният ток, генериран от фотоволтаичната система за генериране на електроенергия, е директно свързан към системата за съхранение на енергия. DC електричеството, генерирано от слънчеви панели, може да бъде интегрирано чрез устройства като комбиниращи кутии и част може да бъде директно доставена към DC товари, докато другата част може да бъде заредена към батерии за съхранение на енергия чрез DC преобразуватели. Когато е необходимо електричество, батерията за съхранение на енергия освобождава постояннотоково захранване чрез постоянен преобразувател, което след това се преобразува в променливотоково захранване от инвертор за използване от променливотокови товари.
Предимството на метода на DC свързване е, че структурата на системата е сравнително проста, с по-малко връзки за преобразуване на енергия, което води до по-малка загуба на енергия. В същото време, за някои сценарии на приложение с високи DC натоварвания, като комуникационни базови станции, центрове за данни и т.н., DC свързването може по-ефективно да отговори на техните нужди от електроенергия. Този подход обаче има и определени ограничения, като например високи изисквания към батериите за съхранение на енергия и необходимостта от добро зареждане и разреждане с постоянен ток.
2. Метод на комуникационно свързване
Методът на комуникационно свързване е друг важен метод за свързване на фотоволтаична енергия. По този начин фотоволтаичната система за генериране на електроенергия и системата за съхранение на енергия са съответно свързани към променливотоковата електрическа мрежа чрез инвертори. Правият ток, генериран от фотоволтаичната система за генериране на електроенергия, първо се преобразува в променлив ток чрез инвертор и след това се свързва към електрическата мрежа или се използва за товари с променлив ток. Когато е необходимо съхранение на енергия, променливотоковото захранване в мрежата се преобразува в постоянен ток чрез инвертор за съхранение на енергия за зареждане на батерията за съхранение на енергия. По време на процеса на разреждане постоянният ток на батерията за съхранение на енергия се преобразува в променлив ток чрез инвертора за съхранение на енергия за използване от AC товари или обратна връзка към електрическата мрежа.
Например, в малка фабрика е инсталирана фотоволтаична система за съхранение на енергия, използваща AC свързване. През деня слънчевите панели получават слънчева светлина, за да генерират постоянен ток, който се преобразува в променлив ток чрез фотоволтаични инвертори. Част от електрическата енергия се доставя директно към AC товарите във фабриката, като двигатели и осветително оборудване; Другото излишно електричество се интегрира в електрическата мрежа. Когато няма достатъчно светлина или през нощта, нуждите от електроенергия на фабриката се осигуряват от електрическата мрежа. В същото време, ако цената на електроенергията в мрежата е висока в този момент, системата за съхранение на енергия може да играе роля. Променливият ток на електрическата мрежа се преобразува в постоянен ток чрез инвертор за съхранение на енергия за зареждане на батерията за съхранение на енергия. Когато електрическата мрежа не функционира или цените на електричеството са ниски, батериите за съхранение на енергия преобразуват DC електричество в AC електричество чрез инвертори за съхранение на енергия, което се използва от AC товарите на фабриката, като по този начин се постига оптимизирано използване на енергията и намаляване на разходите.
Предимството на метода на комуникационно свързване е неговата висока гъвкавост и съвместимост, които могат да бъдат добре интегрирани със съществуващите системи за променлива електрическа мрежа. В същото време може да се адаптира добре към различни видове и мощности на фотоволтаични системи за генериране на електроенергия и системи за съхранение на енергия. Въпреки това, има много връзки за преобразуване на енергия в метода на комуникационно свързване и загубата на енергия е относително голяма.
3. Хибриден метод на свързване
За да се използват напълно предимствата на DC свързването и AC свързването, като същевременно се преодоляват техните ограничения, се появиха хибридни методи за свързване. Хибридният метод на свързване съчетава характеристиките на DC свързване и AC свързване, което може да постигне директно DC свързване между фотоволтаични системи за генериране на електроенергия и системи за съхранение на енергия, както и взаимодействие с електрическата мрежа чрез AC свързване.
В режим на хибридно свързване, фотоволтаичната система за генериране на електроенергия може да избира DC или AC изход според действителната ситуация. Когато е необходимо да се захранват DC товари или да се зареждат батерии за съхранение на енергия, може да се използва DC изход; При взаимодействие с електрическата мрежа или захранване на AC товари може да се използва AC изход. Системата за съхранение на енергия може също така да избира методи за зареждане и разреждане с постоянен или променлив ток според нуждите, за да постигне по-гъвкаво и ефективно управление на енергията.
Съществуват различни методи за свързване за съхранение на фотоволтаична енергия, всеки със своите уникални предимства и приложими сценарии. В практическите приложения е необходимо да се изберат подходящи методи за свързване въз основа на специфични нужди и условия, за да се постигне ефективна работа и устойчиво развитие на фотоволтаичните системи за съхранение на енергия.