Wykorzystując to, co najlepsze w falownikach off-grid i inwerterach on-grid,falowniki hybrydowezrewolucjonizowały sposób, w jaki wykorzystujemy energię. Dzięki płynnej integracji energii słonecznej, sieci ibateria słonecznałączności, te wyrafinowane urządzenia stanowią szczyt nowoczesnej technologii energetycznej. Zagłębmy się w zawiłe działanie falowników hybrydowych, odblokowując klucz do ich wydajnego i zrównoważonego zarządzania energią.
Co to jest falownik hybrydowy?
Maszyny, które mogą powodować zmianę właściwości prądu (AC, DC, częstotliwość, faza itp.), są zbiorczo nazywane konwerterami, a falowniki to rodzaj konwerterów, których rolą jest możliwość konwersji prądu stałego na prąd przemienny. Falownik hybrydowy nazywany jest głównie w systemie wytwarzania energii słonecznej, znanym również jako falownik magazynujący energię, jego rolą jest nie tylko przekształcanie prądu stałego na prąd przemienny, ale także może realizować prąd przemienny na prąd stały i sam prąd zmienny prądu przemiennego między napięciem a fazą prostownika; Ponadto falownik hybrydowy jest również zintegrowany z zarządzaniem energią, transmisją danych i innymi inteligentnymi modułami, jest to rodzaj zaawansowanej technologicznie zawartości technicznej sprzętu elektrycznego. W systemie magazynowania energii falownik hybrydowy jest sercem i mózgiem całego systemu magazynowania energii, łącząc i monitorując moduły, takie jak fotowoltaika, akumulatory, obciążenia i sieć energetyczna.
Jakie są tryby pracy falowników hybrydowych?
1. Tryb zużycia własnego
Tryb zużycia własnego hybrydowego inwertera fotowoltaicznego oznacza, że może on priorytetowo traktować zużycie wytwarzanej samodzielnie energii odnawialnej, takiej jak energia słoneczna, w stosunku do energii pobieranej z sieci. W tym trybie inwerter hybrydowy sprawia, że prąd wytworzony przez panele fotowoltaiczne zostanie w pierwszej kolejności wykorzystany do zasilania urządzeń i sprzętu AGD, a jego nadwyżka zostanie wykorzystana do ładowania akumulatorów, które są w pełni naładowane, a następnie nadwyżka będzie mogła zostać sprzedana podmiotowi siatka; a akumulatory są wykorzystywane do zasilania odbiorników, gdy fotowoltaika nie wytwarza wystarczającej mocy lub w nocy, a następnie uzupełniane przez sieć, jeśli te dwa źródła energii nie wystarczą.Poniżej przedstawiono typowe funkcje trybu zużycia własnego falownika hybrydowego:
- Priorytetowe traktowanie energii słonecznej:Inwerter hybrydowy optymalizuje wykorzystanie energii słonecznej kierując prąd wytwarzany przez panele słoneczne do zasilania urządzeń i urządzeń podłączonych w domu.
- Monitorowanie zapotrzebowania na energię:Falownik stale monitoruje zapotrzebowanie domu na energię, dostosowując przepływ mocy pomiędzy panelami słonecznymi, akumulatorami i siecią, aby sprostać różnym potrzebom energetycznym.
- Wykorzystanie magazynu baterii:Nadmiar energii słonecznej, która nie zostanie natychmiast zużyta, jest magazynowany w akumulatorze do wykorzystania w przyszłości, zapewniając efektywne zarządzanie energią i minimalizując zależność od sieci w okresach niskiego wytwarzania energii słonecznej lub dużego zużycia energii.
- Interakcja z siatką:Gdy zapotrzebowanie na moc przekracza pojemność paneli słonecznych lub akumulatorów, inwerter hybrydowy bezproblemowo pobiera dodatkową energię z sieci, aby zaspokoić potrzeby energetyczne domu. Efektywnie zarządzając przepływem energii z paneli słonecznych,przechowywanie bateriia siecią, tryb samowystarczalności falownika hybrydowego promuje optymalną samowystarczalność energetyczną, zmniejsza zależność od zewnętrznych źródeł energii i maksymalizuje korzyści z wytwarzania energii odnawialnej dla właścicieli domów i przedsiębiorstw.
2. Tryb UPS
Tryb UPS (Uninterruptible Power Supply) falownika hybrydowego oznacza zdolność do zapewnienia bezproblemowego zasilania rezerwowego w przypadku awarii lub przerwy w dostawie prądu z sieci. W tym trybie fotowoltaika służy do ładowania akumulatorów wraz z siecią. Akumulator nie rozładuje się, dopóki sieć będzie dostępna, dzięki czemu akumulator będzie zawsze w pełni naładowany. Cecha ta zapewnia nieprzerwaną pracę krytycznych urządzeń i sprzętu, a w przypadku awarii sieci lub gdy sieć jest niestabilna, może zostać automatycznie przełączona w tryb pracy akumulatorowej, a czas przełączenia mieści się w granicach 10ms, zapewniając obciążenie obciążenia nadal używane.Poniżej przedstawiono typowe działanie trybu UPS w falowniku hybrydowym:
- Natychmiastowe przełączenie:Gdy falownik hybrydowy jest ustawiony na tryb UPS, stale monitoruje zasilanie sieciowe. W przypadku zaniku zasilania falownik szybko przełącza się z trybu pracy z siecią na tryb pracy poza siecią, zapewniając nieprzerwane zasilanie podłączonych urządzeń.
- Aktywacja kopii zapasowej baterii:Po wykryciu awarii sieci falownik hybrydowy szybko aktywujesystem zasilania akumulatorowego, czerpiąc energię z energii zmagazynowanej w akumulatorach, aby zapewnić nieprzerwane zasilanie krytycznych obciążeń.
- Regulacja napięcia:Tryb UPS reguluje również napięcie wyjściowe, aby zapewnić stabilne i niezawodne zasilanie, chroniąc wrażliwy sprzęt elektroniczny przed wahaniami napięcia i skokami napięcia, które mogą wystąpić podczas przywracania sieci.
- Płynne przejście na moc sieciową:Po przywróceniu zasilania do sieci falownik hybrydowy płynnie przełącza się z powrotem do trybu podłączenia do sieci, wznawiając normalną pracę polegającą na pobieraniu energii z sieci i paneli słonecznych (jeśli występują), jednocześnie ładując akumulatory na przyszłe potrzeby w trybie gotowości. Tryb UPS falownika hybrydowego zapewnia natychmiastowe i niezawodne wsparcie w zakresie zasilania rezerwowego, zapewniając właścicielom domów i firmom spokój ducha oraz bezpieczeństwo, dzięki któremu podstawowe urządzenia i sprzęt będą nadal działać w przypadku nieprzewidzianych przerw w dostawie prądu.
3. Tryb golenia szczytowego
Tryb „peak shaving” falownika hybrydowego to funkcja, która optymalizuje zużycie energii poprzez strategiczne zarządzanie przepływem mocy w godzinach szczytu i poza szczytem, umożliwiając ustawienie okresów ładowania i rozładowywania akumulatorów i jest zwykle używana w scenariuszach gdzie występuje duża różnica pomiędzy cenami energii elektrycznej w godzinach szczytowych i dolnych. Tryb ten pomaga zminimalizować rachunki za energię elektryczną, pobierając energię z sieci poza godzinami szczytu, gdy stawki za energię elektryczną są niższe, i przechowując nadwyżkę energii do wykorzystania w godzinach szczytu, gdy stawki za energię elektryczną są wyższe.Poniżej przedstawiono typową operację trybu „Peak Shaving and Valley Filling”:
- Tryb golenia szczytowego i wypełniania doliny:użyj PV +bateriajednocześnie priorytetowo traktować zasilanie odbiorników, a resztę sprzedawać do sieci (w tym momencie akumulator jest w stanie rozładowanym). W godzinach szczytu, gdy zapotrzebowanie na energię elektryczną i stawki są wysokie, inwerter hybrydowy wykorzystuje energię zgromadzoną w akumulatorach i/lub panelach słonecznych do zasilania urządzeń gospodarstwa domowego, zmniejszając w ten sposób potrzebę pobierania energii z sieci. Minimalizując zależność od mocy sieciowej w godzinach szczytu, falownik pomaga zmniejszyć koszty energii elektrycznej i obciążenie sieci.
- Tryb Doliny Ładowania:Jednoczesne wykorzystanie sieci PV + w celu priorytetowego wykorzystania obciążeń przed ładowaniem akumulatorów (w tym momencie akumulatory są w stanie naładowania). Poza godzinami szczytu, gdy zapotrzebowanie na energię elektryczną i stawki są niższe, inwerter hybrydowy inteligentnie ładuje akumulator, korzystając z energii sieciowej lub nadwyżki energii generowanej przez panele słoneczne. Tryb ten umożliwia falownikowi magazynowanie nadmiaru energii do późniejszego wykorzystania, zapewniając pełne naładowanie akumulatorów i gotowość do zaspokojenia zapotrzebowania na energię w domu w godzinach szczytu, bez konieczności nadmiernego korzystania z drogiej sieci energetycznej. Tryb „peak shaving” falownika hybrydowego skutecznie zarządza zużyciem i magazynowaniem energii zgodnie z taryfami szczytowymi i pozaszczytowymi, co skutkuje lepszą opłacalnością, stabilnością sieci i optymalnym wykorzystaniem energii odnawialnej.
4. Tryb poza siecią
- Tryb off-grid inwertera hybrydowego oznacza jego zdolność do działania niezależnie od sieci elektroenergetycznej, dostarczając energię do systemów autonomicznych lub zdalnych, które nie są podłączone do sieci głównej. W tym trybie falownik hybrydowy pełni rolę głównego źródła zasilania, wykorzystując energię zgromadzoną w podłączonych do sieci odnawialnych źródłach energii (takich jak panele słoneczne czy turbiny wiatrowe) oraz bateriach. Samodzielne wytwarzanie energii:W przypadku braku połączenia z siecią inwerter hybrydowy wykorzystuje energię wytwarzaną przez podłączone odnawialne źródło energii (np. panele słoneczne lub turbiny wiatrowe) do zasilania systemu poza siecią.
- Wykorzystanie baterii zapasowej:Falowniki hybrydowe wykorzystują energię zmagazynowaną w akumulatorach do zapewnienia ciągłego zasilania, gdy wytwarzanie energii odnawialnej jest niskie lub zapotrzebowanie na energię jest wysokie, zapewniając niezawodne zasilanie podstawowych urządzeń i sprzętu.
- Zarządzanie obciążeniem:Falownik skutecznie zarządza zużyciem energii podłączonych obciążeń, nadając priorytet ważnym urządzeniom i sprzętowi w celu optymalizacji wykorzystania dostępnej energii i wydłużenia czasu pracy systemu poza siecią.
- Monitorowanie systemu:Tryb off-grid obejmuje również kompleksowe funkcje monitorowania i sterowania, które pozwalają falownikowi regulować ładowanie i rozładowywanie akumulatorów, utrzymywać stabilizację napięcia i chronić system przed potencjalnymi przeciążeniami lub awariami elektrycznymi.
Umożliwiając niezależne wytwarzanie energii i płynne zarządzanie energią, tryb pracy poza siecią falownika hybrydowego zapewnia niezawodne i zrównoważone rozwiązanie energetyczne dla odległych obszarów, odizolowanych społeczności i różnych zastosowań poza siecią, gdzie dostęp do głównej sieci jest ograniczony lub niedostępny.
Ponieważ świat w dalszym ciągu priorytetowo traktuje zrównoważone rozwiązania energetyczne, wszechstronność i wydajność falowników hybrydowych stanowi latarnię nadziei na bardziej ekologiczną przyszłość. Dzięki swoim możliwościom adaptacyjnym i inteligentnemu zarządzaniu energią falowniki te torują drogę do bardziej odpornego i ekologicznego krajobrazu energetycznego. Rozumiejąc ich zawiłe działanie, dajemy sobie możliwość dokonywania świadomych wyborów na rzecz jaśniejszego i bardziej zrównoważonego jutra.
Czas publikacji: 8 maja 2024 r