Diferències bàsiques, característiques funcionals i guia de selecció: inversors d'emmagatzematge d'energia fotovoltaica versus inversors estàndard

Amb el ràpid desenvolupament de la nova indústria energètica, la generació d'energia fotovoltaica (PV) i els sistemes d'emmagatzematge d'energia s'han convertit cada cop més en components integrals per a aplicacions residencials, comercials, industrials i a escala{0}}de serveis públics. A l'hora de seleccionar l'equip, els professionals de les compres sovint confonen els inversors fotovoltaics estàndard amb els inversors d'emmagatzematge d'energia fotovoltaica. En realitat, tot i que ambdós faciliten la conversió entre corrent continu (DC) i corrent altern (AC), difereixen significativament pel que fa a l'arquitectura del sistema, mètodes de control i escenaris d'aplicació. A més, als sistemes fotovoltaics d'alta tensió i d'emmagatzematge d'energia, els components crítics d'aïllament i protecció-com els fusibles fotovoltaics-de ceràmica-juguen un paper fonamental per garantir un funcionament segur i estable del sistema.

Els inversors d'emmagatzematge PV-plus- són dispositius especialitzats dissenyats per a aplicacions fotovoltaiques integrades i d'emmagatzematge d'energia. Més enllà de la funció bàsica de convertir DC a AC, posseeixen capacitats completes de conversió d'energia bidireccional i gestió d'emmagatzematge d'energia; poden convertir la CC generada per les matrius fotovoltaiques en CA compatible amb la xarxa-per a càrregues, o convertir la CA-del costat de la xarxa en CC per a l'emmagatzematge en bateries aparellades. Un sistema integrat de gestió de la bateria controla la tensió, la temperatura i l'estat de càrrega/descàrrega de la bateria en temps real-, utilitzant estratègies de programació intel·ligents per ajustar automàticament els cicles de càrrega/descàrrega en funció de la generació fotovoltaica i la demanda dels usuaris. Els components de protecció associats també han d'adaptar-se a les condicions de funcionament úniques del corrent bidireccional; per exemple, els cossos de ceràmica dissenyats per a fusibles d'emmagatzematge de bateries estan dissenyats per suportar els entorns operatius rigorosos associats a les pujades de corrent bidireccionals.

Els inversors fotovoltaics convencionals serveixen com a equip de conversió bàsic per als sistemes fotovoltaics-connectats a la xarxa, convertint principalment la CC generada pels panells solars en CA estàndard. Utilitzen la tecnologia de seguiment del punt de màxima potència (MPPT) per fer un seguiment del punt de funcionament òptim de la matriu fotovoltaica en temps real-, maximitzant l'eficiència de generació malgrat la fluctuació de la intensitat de la llum solar. A més, compten amb mecanismes de seguretat de connexió-de xarxa estàndard-com ara la protecció anti-il·la i la protecció de sobre-tensió-per garantir el funcionament segur tant del sistema fotovoltaic com de la xarxa. Els fusibles d'aquests sistemes han de gestionar condicions de corrent continu-d'alta tensió al costat fotovoltaic; Els cossos ceràmics dissenyats per als fusibles fotovoltaics de la sèrie Eaton Bussmann són components estàndard de la indústria-que compleixen els requisits d'aïllament i extinció d'arc- dels fusibles fotovoltaics convencionals.

Pel que fa a les diferències funcionals bàsiques, els inversors d'emmagatzematge PV-plus-ofereixen conversió bidireccional i gestió d'emmagatzematge, que permeten modes com ara l'auto-consum, l'emmagatzematge d'energia excedent i la còpia de seguretat fora-de la xarxa. En canvi, els inversors fotovoltaics estàndard només admeten la conversió unidireccional de CC-a-CA, amb l'objectiu principal de maximitzar l'eficiència de generació-lligada a la xarxa. La seva lògica de protecció difereix significativament; Els components de protecció per als sistemes d'emmagatzematge FV-plus- requereixen temps de resposta més ràpids. Els cossos de ceràmica dissenyats per a fusibles-d'acció ràpida permeten interrompre els corrents de falla en mil·lisegons, evitant danys per sobreintensitat al sistema d'emmagatzematge d'energia.

Pel que fa als escenaris d'aplicació pràctica, els inversors fotovoltaics estàndard s'utilitzen àmpliament en diverses centrals fotovoltaiques distribuïdes-lligades a la xarxa, que gestionen principalment la conversió de la connexió-de la xarxa de l'energia generada. En canvi, els inversors d'emmagatzematge d'energia fotovoltaica són més adequats per a regions amb xarxes inestables o diferencials importants de preu de l'electricitat de la vall de pic{3}}; poden passar al mode apagat-de xarxa durant les interrupcions de l'alimentació per garantir el subministrament a les càrregues crítiques, millorant així molt l'eficiència econòmica de l'ús d'energia i la fiabilitat del subministrament d'energia. Els fusibles utilitzats en aquests diferents escenaris han de coincidir amb la intensitat nominal corresponent; Els cossos ceràmics dissenyats per als fusibles solars Bussmann s'adapten a sistemes fotovoltaics de diferents potències, garantint la seguretat operativa de les centrals elèctriques de totes les mides.

També hi ha una diferència significativa en la complexitat del sistema i els costos d'adquisició entre els dos. Els inversors d'emmagatzematge d'energia fotovoltaica integren mòduls de conversió d'energia bidireccional, sistemes de gestió de bateries i unitats per canviar sense problemes entre els modes de xarxa-lligat a la xarxa-. En conseqüència, els seus requisits tècnics generals i els costos de maquinari són molt més alts que els dels inversors fotovoltaics estàndard, i els components de protecció elèctrica associats han de complir estàndards més estrictes. Els cossos ceràmics per a fusibles solars fotovoltaics gPV compleixen els estàndards de la indústria per a fusibles específics de FV-, satisfent les necessitats operatives-a llarg termini de diversos sistemes fotovoltaics-lligats a la xarxa.

Pel que fa a l'estabilitat operativa, els inversors fotovoltaics estàndard funcionen amb una lògica relativament simple, mantenint un estat de generació d'energia unidireccional estable a llarg termini. Tanmateix, els inversors d'emmagatzematge d'energia fotovoltaica han de canviar amb freqüència entre els modes com ara la càrrega, la descàrrega, el funcionament-lligat a la xarxa i el funcionament-a l'exterior de la xarxa, la qual cosa exigeix ​​més les capacitats de resposta dinàmica i la fiabilitat de l'equip. Els components de protecció associats requereixen capacitats d'interrupció d'alta-corrent; Els fusibles d'alta-velocitat que utilitzen aquests cossos ceràmics poden interrompre ràpidament el circuit en el moment en què es produeix una fallada, evitant que les pujades de corrent altes-danyin els components del nucli de l'inversor.

Pel que fa a l'operació i manteniment del cicle de vida{0}complet (O&M), els inversors fotovoltaics estàndard només requereixen la supervisió de les estadístiques de generació d'energia i les alarmes d'error. Els inversors d'emmagatzematge d'energia fotovoltaica, per contra, requereixen un calibratge periòdic dels paràmetres del sistema de gestió de la bateria i l'optimització de les estratègies de càrrega/descàrrega per garantir la longevitat de les bateries d'emmagatzematge d'energia. A mesura que convergeixen noves aplicacions energètiques, alguns sistemes d'emmagatzematge FV-plus-incorporen interfícies de càrrega de corrent continu per permetre la càrrega de vehicles elèctrics (EV); Els cossos ceràmics dissenyats per a fusibles de CC d'EV compleixen els requisits de protecció lateral de CC-d'aquestes aplicacions ampliades, garantint la seguretat en diversos escenaris.