Con el rápido desarrollo de las energías renovables, la generación y el almacenamiento de energía fotovoltaica se han convertido gradualmente en componentes importantes de la energía verde. Durante los últimos 20 años, la energía fotovoltaica y el almacenamiento de energía se han extendido a todos los rincones de las ciudades y zonas rurales, en diferentes industrias. Entonces, como componentes centrales de la energía fotovoltaica y el almacenamiento de energía, ¿son iguales los inversores?
1 inversor fotovoltaico
Un inversor fotovoltaico es un dispositivo clave que convierte la corriente continua (CC) generada por módulos fotovoltaicos en corriente alterna (CA). Debido a que la salida de los sistemas de generación de energía fotovoltaica es corriente continua, mientras que la mayoría de los sistemas de energía y electrodomésticos usan corriente alterna, la función de los inversores fotovoltaicos es convertir la corriente continua en corriente alterna que cumpla con los estándares de la red.
1. Principio del inversor fotovoltaico.
El principio básico de un inversor fotovoltaico es invertir periódicamente la corriente CC a través de elementos de conmutación como IGBT o MOSFET, y formar una salida de CA estable después del filtrado, control y regulación. Este proceso se logra a través de un circuito inversor, generalmente utilizando tecnología de modulación de ancho de pulso (PWM) para garantizar que el voltaje y la frecuencia de salida cumplan con los requisitos de la red eléctrica.
El inversor también incluye un controlador MPPT (Seguimiento del punto de máxima potencia), que se utiliza para ajustar el punto de funcionamiento de los módulos fotovoltaicos en tiempo real, de modo que el sistema fotovoltaico pueda funcionar siempre en el estado óptimo de salida de potencia, mejorando así la potencia del sistema. eficiencia de generación. Además, muchos inversores ahora también tienen funciones como protección de funcionamiento en isla y bajo voltaje.
2. Clasificación de los inversores fotovoltaicos
Clasificados por estructura:
Inversor centralizado:Adecuado para plantas de energía fotovoltaica a gran escala, agrega la potencia de CC de todos los módulos fotovoltaicos en un solo inversor para su conversión. Los inversores centralizados tienen una gran capacidad y se suelen utilizar en grandes centrales fotovoltaicas.
Inversor de cadena:Adecuado para plantas de energía fotovoltaica pequeñas y medianas, se conectan varios módulos fotovoltaicos en serie y se utilizan varios inversores para invertir la salida de cada cadena por separado. Los inversores de cadena tienen una instalación flexible y de bajo costo, lo que los hace adecuados para sistemas fotovoltaicos distribuidos, como edificios residenciales y comerciales.
Microinversor:Cada módulo fotovoltaico está equipado con un pequeño inversor que puede convertir de forma independiente la potencia CC de cada panel. Este método puede minimizar las pérdidas de generación de energía causadas por sombras parciales o fallas y es adecuado para la generación de energía fotovoltaica residencial.
Clasificados por método de trabajo:
Inversor conectado a la red:Envía la energía de CA generada por el sistema fotovoltaico a la red pública, cumpliendo generalmente con los requisitos estándar de la empresa de red eléctrica, y es adecuado para sistemas de generación de energía fotovoltaica conectados a la red.
Inversor fuera de la red:Utilizado en zonas sin conexión a red, almacena energía eléctrica a través de baterías y funciona de forma independiente.
2 Inversor de almacenamiento de energía
Los inversores de almacenamiento de energía se utilizan para convertir la corriente continua (CC) almacenada en las baterías en corriente alterna (CA) y gestionar el proceso de carga y descarga de las baterías. Los inversores de almacenamiento de energía y los inversores fotovoltaicos tienen similitudes en funcionalidad, pero debido al hecho de que los sistemas de almacenamiento de energía no solo implican interfaces de red, sino también factores como la gestión de la batería, los inversores de almacenamiento de energía necesitan tener más funciones de control y gestión.
1. Principio del inversor de almacenamiento de energía.
El principio fundamental de un inversor de almacenamiento de energía es convertir la energía CC del paquete de baterías en energía CA estándar a través de un circuito inversor. Al igual que los inversores fotovoltaicos, los inversores con almacenamiento de energía también convierten la corriente continua en corriente alterna mediante elementos de conmutación.
Además, el inversor de almacenamiento de energía también tiene un sistema de gestión de batería (BMS), que es responsable de monitorear en tiempo real el estado de carga y descarga de la batería, el voltaje, la corriente, la temperatura y otros parámetros para garantizar la seguridad y la vida útil de la batería. . Al mismo tiempo, los inversores de almacenamiento de energía pueden interactuar con la red y admitir comunicación bidireccional, es decir, retroalimentar la energía eléctrica de la batería a la red o cargar desde la red cuando la energía de la red es insuficiente.
2. Clasificación de los inversores de almacenamiento de energía.
Inversor de almacenamiento de energía conectado a la red: adecuado para sistemas de almacenamiento de energía conectados a la red, capaz de enviar energía eléctrica almacenada a la red o proporcionar energía de emergencia en caso de falla de la red.
Inversor de almacenamiento de energía fuera de la red: se utiliza en áreas aisladas o sistemas de respaldo de emergencia para convertir la energía eléctrica de las baterías de almacenamiento de energía en corriente alterna para su uso en hogares o dispositivos.
3. Escenarios de aplicación de inversores de almacenamiento de energía.
Sistema de almacenamiento de energía en el hogar:Cuando se utilizan junto con sistemas solares fotovoltaicos, los inversores de almacenamiento de energía domésticos pueden convertir la energía eléctrica almacenada en la batería en energía CA para uso doméstico o enviar la energía eléctrica restante a la red.
Sistema de almacenamiento de energía industrial y comercial:Se utiliza para equilibrar la oferta y la demanda de energía, respaldar la respuesta de la demanda y brindar soporte de energía, especialmente durante los períodos de precios pico de la electricidad.
Almacenamiento de energía en red:proporciona equilibrio de carga para la red, y el sistema de almacenamiento de energía de la red puede almacenar electricidad durante los períodos de baja demanda y liberar electricidad durante los períodos pico para optimizar la carga de la red.
3 Comparación entre inversores fotovoltaicos e inversores de almacenamiento de energía
Aunque los inversores fotovoltaicos y los inversores de almacenamiento de energía son dispositivos electrónicos de potencia utilizados para convertir corriente continua en corriente alterna, tienen diferencias significativas en principios, funciones y escenarios de aplicación.
| Elementos distintivos | inversor fotovoltaico | Inversor de almacenamiento de energía |
|---|---|---|
| Función básica | Convertir la corriente continua (DC) generada por los módulos fotovoltaicos en corriente alterna (AC). | Convierte la corriente continua (DC) almacenada en la batería en corriente alterna (AC). |
| Conversión de energía bidireccional | Principalmente conversión unidireccional, de corriente continua a corriente alterna. | Equipado con una función de conversión de energía bidireccional, puede convertir energía de CA en energía de CC y cargar baterías. |
| Escenarios de aplicación | Sistemas de generación de energía fotovoltaica, como sistemas conectados a la red para plantas de energía fotovoltaica domésticas, comerciales o de gran escala. | Los sistemas de almacenamiento de energía, como el almacenamiento de energía doméstico y comercial, o la regulación de la carga de la red, apoyan la carga y descarga de la batería. |
| Función de gestión de batería |
No implica gestión de baterías y se centra principalmente en la conversión de energía de sistemas fotovoltaicos. |
Incluye un sistema de gestión de baterías (BMS), que supervisa el estado de la batería y los procesos de carga y descarga para garantizar la seguridad de la batería. |
| Seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) | Equipado con función MPPT para optimizar la potencia de salida de los módulos fotovoltaicos. | No implica el seguimiento del punto de máxima potencia de las células fotovoltaicas, sino que se centra más en la gestión de la batería y la eficiencia de la carga. |
| Regulación de voltaje | Por lo general, no implica regulación del voltaje de la batería y convierte directamente la corriente continua en corriente alterna. | Equipado con una función de regulación de voltaje, puede ajustar el voltaje de salida de la batería para cumplir con los requisitos de carga. |
| Interactivo en red | Interactuar con la red eléctrica y alimentar a la red la corriente alterna generada por la energía fotovoltaica. | Admite flujo de energía bidireccional, suministra energía en la red o retroalimenta energía eléctrica a la red. |
| Rango de potencia | Se aplica principalmente a la escala de sistemas fotovoltaicos, desde sistemas domésticos a pequeña escala hasta plantas de energía fotovoltaica a gran escala. | Adecuado para sistemas de almacenamiento de energía, el rango de potencia es generalmente de sistemas de tamaño pequeño a mediano. |
| Precio de mercado | Relativamente bajo, generalmente depende del tamaño del sistema y de la potencia del inversor. | Más alto, debido a la necesidad de gestión de la batería y conversión de energía bidireccional, el precio suele ser más alto. |
| Dirección del desarrollo tecnológico. | Mejorar la eficiencia, reducir las pérdidas y evolucionar hacia la inteligencia y el monitoreo remoto. | Mejore las capacidades de gestión de la batería, la programación inteligente y la optimización de la descarga de carga. |