AC Coupling vs DC Coupling në BESS: Një kornizë për zgjedhjen e arkitekturës së duhur

"Ne po shtojmë hapësirën e baterisë në projektin tonë diellor. A duhet ta përdorimBashkim AC ose bashkim DC?"

Përgjigja fillon me një pyetje të vetme: ku lidhet bateria në lidhje me inverterin diellor?

Në një sistem-të lidhur me AC, bateria lidhet në anën AC-pasi konvertohet energjia diellore. Në një sistem të bashkuar DC-, bateria lidhet në anën DC, përpara se energjia të konvertohet në AC.

Ky dallim ndikon në kompleksitetin e rinovimit, fleksibilitetin e karikimit dhe numrin e fazave të konvertimit midis sistemit FV dhe baterisë.

As arkitektura nuk është universalisht më e mirë. Zgjedhja e duhur varet nga pesë faktorë: faza e projektit, burimi i tarifimit, nevojat për pavarësi, kufizimet e rrjetit dhe planet e zgjerimit.

Si funksionon një AC-BESS i lidhur

Në një sistem të bashkuar AC-:

• Panele dielloregjenerojnë energji DC.
• Inverteri PV e konverton atë në energji AC.
• Bateria lidhet me autobusin AC përmes një të dedikuarSistemi i konvertimit të fuqisë me dy drejtime (PCS).
• Sistemi PV dhe BESS takohen në anën AC.

 

Rruga e karikimit diellor: grupi PV → inverter PV → autobus AC → PCS dydrejtimësh→ bateri

Kjo ndarje zakonisht e bën më të lehtë integrimin e rindërtimit dhe funksionimin e pavarur. Megjithatë, energjia diellore kalon nëpër më shumë faza të konvertimit përpara se të arrijë baterinë.

Si funksionon një BESS i çiftuar DC-

Në një sistem të bashkuar-DC:

• Vargu PV dhe bateria lidhen përpara se energjia të shndërrohet në AC.
• Energjia diellore mund të arrijë baterinë në anën DC pa u konvertuar më parë në AC.
• Të dy sistemet ndajnë ose koordinojnë fazën e konvertimit të fuqisë.
• Tensioni DC, kapaciteti i inverterit dhe logjika e kontrollit duhet të koordinohen në të gjithë sistemin.

 

Rruga PV: Grup PV → DC/DC ose MPPT → autobus i zakonshëm DC → PCS hibrid ose inverter → autobus AC

Rruga e baterisë: Bateria ↔ autobus i zakonshëm DC

Kjo mund të shkurtojë shtegun e konvertimit të PV-në-në bateri dhe të mbështesë rikuperimin e ndërprerë- të energjisë në kushte të përshtatshme. Megjithatë, bateria, inverteri, voltazhi DC dhe sistemi i kontrollit duhet të projektohen së bashku.

AC-Ciftuar vs DC-BESS i çiftuar me një shikim

Pika e lidhjes shpjegon se si funksionon secila arkitekturë. Ajo gjithashtu ndikon në mënyrën se si sistemi integrohet, ngarkohet, operohet dhe zgjerohet. Tabela më poshtë përmbledh ndryshimet kryesore të nivelit të projektit-.

Hapi 1 - A është ky një projekt i ri apo një sistem ekzistues PV?

Pika e fillimit të projektit është një nga faktorët e parë në njëAC-bashkuar kundrejt DC-bashkuarvlerësimi.

Kur impianti FV është tashmë në funksion

Për një impiant PV që funksionon, rishikoni:

• Inverter PVgjendja dhe jeta e mbetur e shërbimit
• Autobusi AC dhe kapaciteti i transformatorit
• Ndërprerësit dhe cilësimet e mbrojtjes
• Pika e ndërlidhjes (POI) dhe kufijtë e fuqisë

Projekti i ri Solar + Magazinimi

Një projekt i ri lejon që të dyja arkitekturat të merren parasysh nga fillimi.

 

Krahasimi fillestar duhet të fokusohet nëse projekti do të përdorë:

• Një fazë inverteri e përbashkët ose e koordinuar
• Inverter i veçantë PV dhe PC i baterisë
• Integrim më i ngushtë i baterisë PV
• Pavarësi më e madhe operacionale

 

Strategjia e tarifimit, kërkesat e funksionimit, kufijtë e rrjetit dhe plani i zgjerimit vlerësohen në hapat e mëposhtëm.

Hapi 2 - Cila do të jetë shtegu kryesor i energjisë?

Pyetja tjetër në njëLidhja AC kundër bashkimit DCVlerësimi është se si energjia do të arrijë baterinë.

Kur PV është burimi kryesor i karikimit

Një projekt mbizotërues PV- fillimisht duhet të konfirmojë:

• Teprica diellore e disponueshme ose prerja e inverterit
• BateriaShteti i ngarkuar (SOC)hapësirën e kokës dhe fuqinë e karikimit
• Kufijtë e eksportit
• Nëse energjia e ruajtur ka një dritare të vlefshme shkarkimi

Në këtë rast,bashkim DCmeriton një vlerësim më të afërt. Një sistem diellor i lidhur me DC-mund të shkurtojë shtegun e konvertimit të PV-në-bateri dhe të kap energjinë e prerë në kushte të përshtatshme. Megjithatë, përfitimi ekziston vetëm kur bateria është e disponueshme për të thithur atë energji dhe mund ta shkarkojë atë më vonë për një qëllim të dobishëm.

Kur kërkohet karikimi fleksibël i rrjetit

Ngarkimi në rrjet mund të jetë i rëndësishëm për:

• Rruajtja e pikut
• Arbitrazhi i energjisë
• Kërkesa përgjigje
• Shërbimet e rrjetit

 

Projekti gjithashtu duhet të konfirmojë kufijtë e importit, tarifat dhe rregullat e matjes, dheSistemi i Menaxhimit të Energjisë (EMS)kërkesat e dërgimit.

 

Në këtë rast,bashkim ACshpesh ofron më shumë fleksibilitet. Një PC e dedikuar baterie lejon BESS të karikojë dhe të dërgojë më shumë në mënyrë të pavarur nga gjenerimi i PV.

 

Hapi 3 - A duhet që PV dhe BESS të funksionojnë në mënyrë të pavarur?

Pyetja tjetër është nëse sistemi FV dhe BESS duhet të funksionojnë si asete të veçanta.

Kur funksionimi i pavarur ka rëndësi

Kjo mund të përfshijë:

• PV vazhdon të funksionojë gjatë kohës së ndërprerjes së BESS
• Karikimi dhe dërgimi i pavarur i rrjetit
• Oraret e ndara të mirëmbajtjes
• Pjesëmarrja e pavarur në shërbimet e rrjetit
• Zgjerim i veçantë i kapacitetit PV, PCS dhe baterisë

Kur operacioni i përbashkët është i pranueshëm

Një arkitekturë e lidhur me DC{0}}mund të merret parasysh kur është i pranueshëm integrimi më i afërt i sistemit.

Kontrollet kryesore përfshijnë:

• Kapaciteti i përbashkët i inverterit
• Dalja e njëkohshme PV dhe shkarkimi i baterisë
• Kufijtë e përbashkët të fuqisë
• Defekti dhe ndikimi i mirëmbajtjes
• Disponueshmëria e kërkuar e sistemit

Integrimi më i afërt mund të shkurtojë shtegun -në- baterinë. Megjithatë, inverteri i përbashkët mund të krijojë gjithashtu një kufi të përbashkët për funksionimin dhe disponueshmërinë.

Hapi 4 - Çfarë lejon lidhja me rrjetin?

Kërkesat e lidhjes së rrjetit ndikojnë drejtpërdrejt në zgjedhjen e arkitekturës. Edhe nëse FV dhe sistemet e ruajtjes së energjisë- janë të dizajnuara mirë, projekti mund të dështojë të funksionojë siç pritej nëse kushtet e lidhjes me rrjetin nuk i mbështesin ato.

Pika e Lidhjes dhe POI

Filloni duke konfirmuar:

• Tensioni i lidhjes në rrjet
• Nëse kërkohet një transformator-lart
• Pika matëse dhe konfigurimi
• Kufijtë e importit dhe eksportit
• Nëse sistemi PV dhe BESS ndajnë të njëjtën POI

Në një sistem të lidhur{0}}AC, inverteri PV dhe PCS i baterisë e kalojnë energjinë përmes shtigjeve të veçanta të konvertimit përpara se të kombinohen në anën AC. Në një sistem tipik të çiftuar DC-, gjenerimi i PV dhe energjia e baterisë integrohen në autobusin DC dhe eksportohen përmes një inverteri të përbashkët ose të koordinuar.

Ky dallim arkitektonik është kritik kur POI është afër kufirit të kapacitetit të tij. Ndërsa ndarja e kapacitetit të lidhjes së inverterit dhe rrjetit- rrit koston-efektivitetin e bashkimit DC, ai gjithashtu mund të kufizojë prodhimin e njëkohshëm të pikut të PV dhe shkarkimin e plotë- të baterisë.

Kapaciteti i transformatorit

Kapaciteti i transformatorit është një nga kufizimet e para për të kontrolluar akomerciale dhe industriale (C&I) BESSretrofit.

Transformatori ekzistues duhet të vlerësohet për:

• Ngarkesë shtesë gjatë karikimit BESS
• Rrjedha e kundërt e fuqisë gjatë shkarkimit
• Funksionim i njëkohshëm PV dhe BESS
• Fuqia e nevojshme për import dhe eksport
• Kapaciteti i mbetur dhe jeta e shërbimit

Nëse transformatori nuk mund të mbështesë rrjedhën e planifikuar të energjisë, projekti mund të kërkojë kufizime funksionimi, përmirësime të pajisjeve ose një rregullim tjetër lidhjeje. Kostoja shtesë, hapësira e instalimit dhe plani i projektit mund të ndikojnë gjithashtu në vendimin e arkitekturës.

Mbrojtja dhe integrimi i tensionit të mesëm-(TM).

Shtimi i një BESS ndryshon drejtimin dhe nivelin e rrjedhës së fuqisë. Prandaj, sistemi ekzistues i mbrojtjes dhe TM duhet të rishikohet.

Kontrollet kryesore përfshijnë:

• Karakteristikat aktuale të-defektit të bazuar në inverter-
• Cilësimet e stafetës dhe mbrojtjes
• Koordinimi ndërmjet inverterit PV dhe PCS të baterisë
• Kapaciteti ekzistues i komutuesve TM
• Furnizuesi i disponueshëm ose gjiri i komutuesve
• Matja dhe izolimi i mirëmbajtjes

Një sistem i lidhur me AC-prezanton një bateri të veçantë PCS në rrjetin AC. Ndërveprimi i tij me transformatorin, inverterin PV dhe pajisjet ekzistuese të mbrojtjes duhet të koordinohen.

Një sistem i lidhur me DC-mund të ketë një ndërfaqe AC më të centralizuar. Megjithatë, izolimi anësor i DC-, mbrojtja e përbashkët e inverterit dhe efektet e zakonshme të dështimit ende kërkojnë vlerësim- specifik të projektit. As arkitektura nuk heq nevojën për një studim mbrojtës.

Kërkesat e shërbimeve dhe ndërlidhjes

Marrëveshja e shërbimeve ose e ndërlidhjes duhet të konfirmojë:

• Nëse tarifimi në rrjet është i lejuar
• Fuqia maksimale e importit dhe eksportit
• Kërkesat e kontrollit{0}}eksportit
• Funksionimi i rrjetit me dy drejtime
• Rregullat e matjes dhe komunikimit
• Leja për të ofruar shërbime të rrjetit

Këto kërkesa mund të ndryshojnë drejtpërdrejt strategjinë e funksionimit dhe shtrirjen e pajisjeve.

Për shembull, një kufi i ulët i eksportit mund të rrisë vlerën e ruajtjes së energjisë së tepërt PV. Në të kundërt, tarifimi i kufizuar i rrjetit mund të zvogëlojë vlerën e arbitrazhit të energjisë ose mënyrave të tjera të funksionimit të bazuara në rrjet-.

Këshillë për projektin: Kërkoni listën kontrolluese të ndërlidhjes së ndërmarrjes në fillim të zhvillimit të projektit. Kërkesat e shërbimit të mbrojtjes, matjes, eksportit-kontrollit, komunikimit dhe rrjetit-mund të ndryshojnë si shtrirjen e pajisjeve ashtu edhe drejtimin e arkitekturës.

Hapi 5 - Cili është plani i zgjerimit në të ardhmen?

Arkitektura fillestare duhet të mbështesë jo vetëm qëllimin aktual të projektit, por edhe planin e pritshëm të zgjerimit. Përpara se të zgjidhniBashkim AC ose DC, përcaktoni se çfarë mund të rritet në të ardhmen.

Më shumë energji baterie apo më shumë energji për PC?

Shtimi i energjisë së baterisë rrit kWh të disponueshme dhe mund të zgjasë kohëzgjatjen e shkarkimit. Megjithatë, nuk rrit automatikisht fuqinë e prodhimit.

Më shumë kW mund të kërkojë:

• Kapaciteti shtesë i PCS
• Aftësi më e lartë e rrymës së baterisë
• Më shumë kapacitet transformatori dhe komutuesi
• Kapacitet shtesë ushqyes ose kabllo
• Hapësirë ​​e mjaftueshme e kokës në pikën e ndërlidhjes (POI)
• Miratimi i rishikuar i ndërlidhjes

Prandaj, projekti duhet të bëjë dallimin midis shtimit të energjisë, shtimit të fuqisë ose shtimit të të dyjave. Ky ndryshim ndikon drejtpërdrejt në rrugën e zgjerimit.

Rritja e AC

Shtimi AC shton një bllok të ri BESS me PC-të e tij në anën e AC.

Kjo qasje mund të mbështesë zgjerimin në faza me më pak modifikime në arkitekturën origjinale DC PV. Nëse transformatori dhe POI kanë hapësirë ​​të mjaftueshme të kokës, mund të shtohet një bllok i ri BESS pa ndryshuar kapacitetin e PCS ekzistuese.

Kjo mund ta bëjë më të lehtë shtimin e energjisë së baterisë, fuqisë së PCS, blloqeve të plota BESS ose kapacitetit të ndarë të inverterit PV në faza.

Megjithatë, zgjerimi anësor i AC- varet ende nga niveli i kapacitetit të faqes-. Hapësira kryesore e transformatorit, pajisjet e tensionit të mesëm-, kapaciteti i furnizuesit, koordinimi i mbrojtjes, integrimi i EMS dhe kufijtë e importit dhe eksportit duhet të rishikohen të gjitha.

Lidhja AC mbështet zgjerimin modular, por nuk heq kufizimet e lidhjes së rrjetit ose pajisjeve.

Rritja DC

Rritja DC shton kapacitetin e baterisë në arkitekturën ekzistuese DC pas një PCS ose inverter të përbashkët.

Kjo mund të mbështesë një integrim më të ngushtë midis kapacitetit të PV dhe baterisë, por pajisjet e reja duhet të mbeten të pajtueshme me arkitekturën ekzistuese DC. Kontrollet kryesore përfshijnë:

• Gama e tensionit të funksionimit DC
• Rryma maksimale DC
• Hapësirë ​​e përbashkët e inverterit
• Dritarja e funksionimit të baterisë
• Kapaciteti i konvertuesit DC/DC
• Sistemi i menaxhimit të baterisë (BMS)komunikimi
• Kontrolloni logjikën dhe pajtueshmërinë EMS

Inverteri i përbashkët është shpesh kufizimi kryesor. Energjia shtesë e baterisë mund të zgjasë kohëzgjatjen e shkarkimit, por nuk mund të rrisë daljen AC nëse inverteri është tashmë plotësisht i ngarkuar.

Dallimet në kiminë e baterisë, menaxhimin termik, dritaren e tensionit ose protokollin e komunikimit mund të kërkojnë një konvertues shtesë DC/DC ose ridizajnim më të gjerë të sistemit. Kjo mund të rrisë koston e projektit dhe humbjet e konvertimit.

Zgjerimi i ardhshëm i PV

Plani i ardhshëm FV duhet të vlerësohet së bashku me planin e zgjerimit BESS. Në një sistem të bashkuar AC-, një kapacitet shtesë PV shpesh mund të lidhet nëpërmjet një inverteri të veçantë PV. Kjo zakonisht ka më pak ndikim në baterinë ekzistuese dhe konfigurimin e PCS.

Në një sistem të bashkuar DC-, kapaciteti i ri PV duhet të mbetet i pajtueshëm me ekzistuesin:

• Tensioni DC dhe kufijtë e rrymës
• Kapaciteti i konvertuesit DC/DC
• Kapaciteti i përbashkët i inverterit
• Cilësimet e kontrollit
• Funksionim i njëkohshëm PV dhe bateri

Nëse kapaciteti PV dhe bateria pritet të zgjerohen së bashku, bashkimi DC mund të mbetet i përshtatshëm, me kusht që të rezervohet hapësira e mjaftueshme e kokës në inverterin e përbashkët dhe arkitekturën DC.

Transformatori, POI dhe Kapaciteti i Kontrollit

Pavarësisht nga mënyra e bashkimit, zgjerimi mund të rrisë ngarkesën e karikimit, fuqinë e shkarkimit dhe numrin e pajisjeve të kontrolluara.

Projekti duhet të konfirmojë se:

• Transformatori mund të mbështesë fuqinë e ardhshme të ngarkimit dhe shkarkimit
• POI ka kapacitet të mjaftueshëm importi dhe eksporti
• EMS ka mjaft ndërfaqe, kapacitet të dhënash dhe aftësi kontrolli
• Mbrojtja dhe miratimet e ndërlidhjes mund të mbështesin sistemin e zgjeruar

Nëse transformatori ose POI janë tashmë afër kufirit të tij, secila arkitekturë mund të kërkojë përmirësime të pajisjeve, kufij funksionimi ose një rishikim të ri-lidhjes së rrjetit.

Përputhja e kornizës me skenarët e përbashkët të projektit

Pasi të marrin përgjigje pesë pyetjet e mësipërme, drejtimi i arkitekturës zakonisht bëhet më i qartë.

Megjithatë, rezultati nuk është i njëjtë për çdo projekt. Një rikonstruksion ekzistues PV, një sistem i ri solare C&I-plus-dhe një sistem magazinimiutility-scale co-project me vendndodhjesecila mund të kërkojë një pikënisje të ndryshme.

Tabela më poshtë tregon se si korniza zbatohet për këta tre skenarë të zakonshëm.

Këto janë udhëzime fillestare, jo rekomandime përfundimtare. Kapaciteti i transformatorit, kufijtë e rrjetit, strategjia e funksionimit dhe zgjerimi i ardhshëm mund të ndryshojnë ende zgjedhjen e arkitekturës.

Informacioni i projektit kërkohet përpara zgjedhjes së arkitekturës

Korniza me pesë- hapa mund të ngushtojë drejtimin. Megjithatë, një rekomandim përfundimtar i arkitekturës kërkon ende të dhëna të veçanta të projektit-.

Këto detaje ndihmojnë në përcaktimin nëse drejtimi fillestar i arkitekturës është teknikisht praktik. Pa to, mund të shpjegohen ndryshimet e përgjithshme midis bashkimit AC dhe DC, por nuk mund të bëhet një rekomandim përfundimtar i përgjegjshëm.

Përpara se arkitektura të finalizohet, duhet të shqyrtohen edhe tre supozime të zakonshme.

Tre supozime që mund të çojnë në zgjedhjen e gabuar

Edhe me të dhënat e kërkuara të projektit, disa supozime të zakonshme ende mund të shtrembërojnë vendimin e arkitekturës.

Krahasimi tregon se asnjë arkitekturë nuk duhet të zgjidhet nga një avantazh i vetëm.

Lidhja AC në përgjithësi ofron më shumë pavarësi dhe modularitet. Lidhja DC mund të shkurtojë shtegun -në- baterinë dhe të përdorë më mirë energjinë e prerë ose kapacitetin e përbashkët të ndërlidhjes.

Zgjedhja e duhur vjen nga tabloja e plotë e projektit: pika e fillimit, rruga e energjisë, kërkesat e funksionimit, lidhja me rrjetin dhe plani i zgjerimit. Këta pesë faktorë duhet të vlerësohen së bashku përpara se arkitektura të finalizohet.

Po planifikoni një projekt diellor + ruajtjeje?

Ndani kërkesat e projektit tuaj metë Polinovelësekipi teknik.

Na kontaktoni tani