פרשנות מעמיקה של מהפך לאחסון אנרגיה ביתי (חלק א')

סוגי ממירי אחסון אנרגיה ביתיים

ניתן לסווג ממירי אחסון אנרגיה למגורים לשני מסלולים טכניים: צימוד DC וצימוד AC.במערכת אחסון פוטו-וולטאית פועלים יחד רכיבים שונים כגון פאנלים סולאריים וזכוכית PV, בקרים, ממירים סולאריים, סוללות, עומסים (מכשירים חשמליים) וציוד אחר.צימוד AC או DC מתייחס לאופן שבו הפאנלים הסולאריים מחוברים למערכות אחסון האנרגיה או הסוללות.החיבור בין המודולים הסולאריים לסוללות ESS יכול להיות AC או DC.בעוד שרוב המעגלים האלקטרוניים משתמשים בזרם ישר (DC), מודולים סולאריים מייצרים זרם ישר, וסוללות סולאריות ביתיות אוגרות זרם ישר, מכשירים רבים דורשים זרם חילופין (AC) לפעולה.

במערכת אחסון אנרגיה סולארית היברידית, הזרם הישר שנוצר על ידי הפאנלים הסולאריים מאוחסן בחבילת הסוללות דרך הבקר.בנוסף, הרשת יכולה גם לטעון את הסוללה באמצעות ממיר DC-AC דו-כיווני.נקודת התכנסות האנרגיה נמצאת בקצה סוללת DC BESS.במהלך היום, ייצור חשמל פוטו-וולטאי מספק תחילה את העומס (מוצרי חשמל ביתיים) ולאחר מכן טוען את הסוללה באמצעות הבקר הסולארי MPPT.מערכת אגירת האנרגיה מחוברת לרשת המדינה, מה שמאפשר הזנת כוח עודף לרשת.בלילה, הסוללה מתרוקנת כדי לספק חשמל לעומס, כאשר כל מחסור מתווסף על ידי הרשת.ראוי לציין שסוללות ליתיום מספקות חשמל רק לעומסים מחוץ לרשת ולא ניתן להשתמש בהם לעומסים המחוברים לרשת כאשר רשת החשמל בחוץ.במקרים שבהם כוח העומס עולה על הספק ה-PV, הן הרשת והן מערכת אחסון הסוללות הסולארית יכולות לספק חשמל לעומס בו זמנית.הסוללה ממלאת תפקיד מכריע באיזון האנרגיה של המערכת בשל האופי המשתנה של ייצור חשמל פוטו וולטאי וצריכת החשמל של עומס.יתר על כן, המערכת מאפשרת למשתמשים להגדיר זמני טעינה ופריקה כדי לעמוד בדרישות החשמל הספציפיות שלהם.

כיצד פועלת מערכת אחסון אנרגיה משולבת DC

מערכת פוטו-וולטאית היברידית + אחסון אנרגיה

המהפך ההיברידי הסולארי משלב פונקציונליות הפעלה וכיבוי לרשת כדי לשפר את יעילות הטעינה.בניגוד לממירים על רשת, המנתקים אוטומטית את מערכת הפאנלים הסולאריים במהלך הפסקת חשמל מטעמי בטיחות, ממירים היברידיים מציעים למשתמשים את היכולת לנצל חשמל גם בזמן הפסקות, שכן הם יכולים לפעול גם מחוץ לרשת וגם מחוברים לרשת.יתרון של ממירים היברידיים הוא ניטור האנרגיה הפשוט שהם מספקים.משתמשים יכולים לגשת בקלות לנתונים חשובים כגון ביצועים וייצור אנרגיה דרך פאנל המהפך או מכשירים חכמים מחוברים.במקרים בהם המערכת כוללת שני ממירים, יש לנטר כל אחד בנפרד.צימוד DC משמש בממירים היברידיים כדי למזער הפסדים בהמרה AC-DC.יעילות טעינת הסוללה עם צימוד DC יכולה להגיע לכ-95-99%, בהשוואה ל-90% עם צימוד AC.

יתר על כן, ממירים היברידיים הם חסכוניים, קומפקטיים וקלים להתקנה.התקנת מהפך היברידי חדש עם סוללות צמודות DC עשויה להיות חסכונית יותר מאשר התקנה מחדש של סוללות מצמודות AC למערכת קיימת.הבקרים הסולאריים המשמשים בממירים היברידיים הם זולים יותר מממירים הקשורים לרשת, בעוד שמתגי ההעברה הם פחות יקרים מאשר ארונות חלוקה חשמליים.המהפך הסולארי מצמד DC יכול גם לשלב פונקציות בקרה ומהפך במכונה אחת, וכתוצאה מכך לחסכון נוסף בהוצאות הציוד וההתקנה.העלות האפקטיבית של מערכת צימוד DC בולטת במיוחד במערכות אחסון אנרגיה קטנות ובינוניות מחוץ לרשת.העיצוב המודולרי של ממירים היברידיים מאפשר תוספת קלה של רכיבים ובקרים, עם אפשרות לשילוב רכיבים נוספים באמצעות בקר סולארי DC זול יחסית.ממירים היברידיים נועדו גם להקל על שילוב האחסון בכל עת, ולפשט את תהליך הוספת ערכות הסוללות.מערכת האינוורטר ההיברידית מאופיינת בגודלה הקומפקטי, בשימוש בסוללות במתח גבוה ובגדלי כבלים מופחתים, וכתוצאה מכך הפסדים כלליים נמוכים יותר.