หนึ่งนาทีเพื่อทำความเข้าใจการจัดเก็บพลังงาน พีวี ในบ้าน

ระบบจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สำหรับบ้านอัจฉริยะ (พีวี) กำลังมีจำนวนเพิ่มมากขึ้น โดยนำเสนอพลังงานสีเขียวแก่ครัวเรือนตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน ลดค่าไฟฟ้า และยกระดับมาตรฐานการครองชีพ ระบบเหล่านี้ควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ในเวลากลางวันเพื่อใช้ในตอนกลางคืน และจัดให้มีการสำรองในระหว่างที่ไฟฟ้าดับ โดยรักษาพลังงานที่สม่ำเสมอสำหรับความต้องการของบ้าน พวกเขาชาร์จเมื่อมีความต้องการต่ำและสามารถปรับสมดุลการใช้พลังงานเพื่อประหยัดต้นทุน โดยทำงานเหมือนกับโรงไฟฟ้าส่วนบุคคลที่เป็นอิสระจากแรงกดดันด้านโครงข่ายไฟฟ้าในเมือง

อะไรคือส่วนประกอบทั่วไปของระบบจัดเก็บพลังงาน พีวี ในบ้านที่ทรงพลังเช่นนี้ และอะไรที่ต้องอาศัยการทำงานเป็นหลัก? การจำแนกประเภทของระบบจัดเก็บพลังงาน พีวี ภายในบ้านมีอะไรบ้าง? 

ระบบจัดเก็บพลังงาน พีวี ในบ้านคืออะไร？

ระบบจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ในบ้านเป็นระบบที่รวมระบบแปลงไฟฟ้าโซลาร์เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์เข้ากับอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานที่แปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าที่เก็บไว้ได้ ระบบประเภทนี้ทำให้เจ้าของบ้านสามารถผลิตไฟฟ้าในระหว่างวันและเก็บไฟฟ้าส่วนเกินไว้ใช้ในเวลากลางคืนหรือในสภาพแสงน้อย

การจำแนกประเภทของระบบจัดเก็บพลังงาน พีวี ภายในบ้าน

ปัจจุบันระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้านแบ่งออกเป็นสองประเภท ประเภทหนึ่งสำหรับระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้านที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า และอีกประเภทหนึ่งสำหรับระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้านนอกโครงข่าย

1、ระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้านที่เชื่อมต่อกับกริด

ประกอบด้วยห้าส่วนหลัก ได้แก่ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ อินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับกริด ระบบการจัดการ บีเอ็มเอส ชุดแบตเตอรี่ และโหลดไฟฟ้ากระแสสลับ ระบบนี้ใช้แหล่งจ่ายไฟแบบไฮบริดของ พีวี และระบบกักเก็บพลังงาน เมื่อไฟฟ้าสาธารณูปโภคเป็นปกติ โหลดจะได้รับพลังงานจากระบบที่เชื่อมต่อกับโครงข่าย พีวี และไฟฟ้าจากสาธารณูปโภค เมื่อไฟฟ้าจากสาธารณูปโภคถูกตัดลง โหลดจะขับเคลื่อนโดยแหล่งจ่ายไฟร่วมของระบบกักเก็บพลังงานและระบบที่เชื่อมต่อกับโครงข่าย พีวี ระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้านที่เชื่อมต่อกับกริดแบ่งออกเป็นโหมดการทำงาน 3 โหมด ได้แก่ โหมด 1: พีวี ทำหน้าที่จัดเก็บพลังงาน และไฟฟ้าที่เหลือจะถูกป้อนเข้าอินเทอร์เน็ต โหมด 2: พีวี ให้การเก็บพลังงาน และผู้ใช้บางส่วนใช้ไฟฟ้า โหมด 3: พีวี ให้การเก็บพลังงานเพียงบางส่วนเท่านั้น

2 ระบบ ระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้านแบบ ปิด-ตาราง

มีความเป็นอิสระและไม่มีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้ากับโครงข่าย ดังนั้นทั้งระบบจึงไม่จำเป็นต้องมีอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับโครงข่าย และอินเวอร์เตอร์ พีวี ก็สามารถตอบสนองความต้องการได้ ระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้านแบบนอกกริดแบ่งออกเป็นสามโหมดการทำงาน โหมดที่ 1: พีวี ให้การจัดเก็บพลังงานและไฟฟ้าของผู้ใช้ (วันที่มีแสงแดดสดใส); โหมด 2: พีวี และแบตเตอรี่จัดเก็บให้พลังงานไฟฟ้าแก่ผู้ใช้ (วันที่มีเมฆมาก); โหมด 3: แบตเตอรี่จัดเก็บให้พลังงานไฟฟ้าแก่ผู้ใช้ (ช่วงเย็นและวันฝนตก)

ไม่ว่าจะเป็นระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้านที่เชื่อมต่อกับกริดหรือระบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้านแบบ ปิด-ตาราง ก็ไม่สามารถแยกออกจากอินเวอร์เตอร์ได้ซึ่งเปรียบเสมือนสมองและหัวใจของระบบ

อินเวอร์เตอร์คืออะไร?

หนึ่งอินเวอร์เตอร์เป็นส่วนประกอบทั่วไปในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง ซึ่งสามารถแปลงพลังงาน กระแสตรง (แบตเตอรี่ แบตเตอรี่สำรอง) ให้เป็นไฟ เครื่องปรับอากาศ (โดยทั่วไปคือ 220v50HZ ไซน์หรือคลื่นสี่เหลี่ยม) อินเวอร์เตอร์เป็นอุปกรณ์ที่แปลงไฟฟ้ากระแสตรง (กระแสตรง) ให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (เครื่องปรับอากาศ) ประกอบด้วยบริดจ์อินเวอร์เตอร์ ตรรกะการควบคุม และวงจรตัวกรอง ส่วนประกอบทั่วไปคือไดโอดเรียงกระแสและไทริสเตอร์ เครื่องใช้ในครัวเรือนและคอมพิวเตอร์เกือบทั้งหมดมีวงจรเรียงกระแสติดตั้งอยู่ในแหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์ กระแสตรง เป็น เครื่องปรับอากาศ เรียกว่าอินเวอร์เตอร์

เหตุใดอินเวอร์เตอร์จึงถือเป็นสถานที่สำคัญเช่นนี้

อินเวอร์เตอร์มีความสำคัญเนื่องจากการส่งสัญญาณ เครื่องปรับอากาศ มีประสิทธิภาพมากกว่า กระแสตรง ซึ่งช่วยลดการสูญเสียพลังงานในระบบไฟฟ้า เนื่องจากการลดความต้านทานของสายไฟทำไม่ได้ การลดกระแสโดยการแปลง กระแสตรง เป็น เครื่องปรับอากาศ และการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าจะช่วยประหยัดพลังงาน ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ผลิตไฟฟ้ากระแสตรง แต่เครื่องใช้ไฟฟ้าจำนวนมากต้องการไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งมีอินเวอร์เตอร์จัดให้ อินเวอร์เตอร์ ซึ่งเป็นแกนหลักของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ จะแปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้งานได้ โดยผสานรวมคุณลักษณะด้านความปลอดภัยและส่วนประกอบการจัดการพลังงาน และการพัฒนาจะเชื่อมโยงกับความก้าวหน้าทางอิเล็กทรอนิกส์กำลังและเทคโนโลยีการควบคุม

การจำแนกประเภทของอินเวอร์เตอร์

อินเวอร์เตอร์สามารถแบ่งกว้าง ๆ ได้เป็นสามประเภทดังต่อไปนี้:

1. อินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับกริด

อินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับกริดเป็นอินเวอร์เตอร์ชนิดพิเศษ นอกจากการแปลง กระแสตรง เป็นไฟฟ้ากระแสสลับแล้ว ไฟฟ้ากระแสสลับเอาท์พุตของอินเวอร์เตอร์ยังสามารถซิงโครไนซ์กับความถี่และเฟสของไฟฟ้าสาธารณูปโภคได้ ดังนั้นไฟฟ้ากระแสสลับเอาท์พุตจึงสามารถกลับคืนสู่ไฟฟ้าสาธารณูปโภคได้ กล่าวคือ อินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับโครงข่าย มีความสามารถในการซิงโครไนซ์อินเทอร์เฟซกับสายยูทิลิตี้ อินเวอร์เตอร์นี้ออกแบบมาเพื่อส่งพลังงานที่ไม่ได้ใช้ไปยังโครงข่ายโดยไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ และสามารถติดตั้งเทคโนโลยี MTTP ในวงจรอินพุตได้

2. อินเวอร์เตอร์แบบออฟกริด

อินเวอร์เตอร์นอกกริดซึ่งมักจะติดตั้งบนแผงโซลาร์เซลล์ กังหันลมขนาดเล็ก หรือแหล่งพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงอื่นๆ จะแปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับที่สามารถใช้จ่ายไฟให้กับบ้านได้ และสามารถใช้พลังงานจากกริดและแบตเตอรี่เพื่อจ่ายไฟให้กับโหลดไฟฟ้าได้ มันถูกเรียกว่า"นอกตาราง"เนื่องจากไม่ขึ้นอยู่กับสาธารณูปโภคและไม่ต้องการแหล่งพลังงานภายนอก

อินเวอร์เตอร์นอกกริดได้รับการออกแบบมาให้เป็นระบบที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่สำหรับไมโครกริดในระดับภูมิภาค ด้วยอินพุตกระแส อินพุต กระแสตรง อินพุตการชาร์จเร็ว เอาต์พุต กระแสตรง ความจุสูง และเอาต์พุต เครื่องปรับอากาศ ที่รวดเร็ว อินเวอร์เตอร์นอกกริดสามารถกักเก็บพลังงานและแปลงเป็นการใช้งานอื่นได้ ใช้ตรรกะการควบคุมเพื่อปรับเงื่อนไขอินพุตและเอาต์พุตเพื่อให้แน่ใจว่าได้รับประสิทธิภาพสูงสุดจากแหล่งต่างๆ เช่น แผงโซลาร์เซลล์หรือกังหันลมขนาดเล็ก และปรับคุณภาพพลังงานให้เหมาะสมโดยใช้เอาต์พุตคลื่นไซน์บริสุทธิ์

อินเวอร์เตอร์แบบ ปิด-กริด สำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบ ปิด-กริด จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่ ซึ่งพลังงานจะถูกเก็บไว้เพื่อใช้ในเวลาพระอาทิตย์ตกดินหรือในกรณีที่ไม่มีไฟฟ้า อินเวอร์เตอร์แบบออฟกริดยังช่วยลดการพึ่งพากริดแบบเดิม ซึ่งมักจะนำไปสู่ภาวะไฟฟ้าดับ ไฟดับ และความไม่แน่นอนของพลังงานที่ระบบสาธารณูปโภคไม่สามารถกำจัดได้

นอกจากนี้ อินเวอร์เตอร์นอกกริดที่มีตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์หมายความว่าอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์มีตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์แบบ พีเอ็มดับเบิลยู หรือ MPPT ภายในที่ช่วยให้ผู้ใช้สามารถเชื่อมต่ออินพุต พีวี ในอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์และตรวจสอบสถานะ พีวี บนจอแสดงผลอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ ทำให้ง่ายต่อการเชื่อมต่อและตรวจสอบระบบ อินเวอร์เตอร์นอกระบบกำลังทำการทดสอบตัวเองในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองและแบตเตอรี่ เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพไฟฟ้าที่สมบูรณ์และมีเสถียรภาพ ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับโครงการที่อยู่อาศัยและพาณิชยกรรมบางโครงการ โดยที่ไฟกำลังวัตต์ต่ำจะถูกนำไปใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้าน

3. ไฮบริดอินเวอร์เตอร์

สำหรับอินเวอร์เตอร์ไฮบริดโดยทั่วไปจะมีความหมายที่แตกต่างกันสองความหมาย ความหมายหนึ่งคืออินเวอร์เตอร์นอกกริดที่มีตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ในตัว และอีกความหมายหนึ่งคืออินเวอร์เตอร์แบบออนกริดและนอกกริดแบบบูรณาการ ซึ่งสามารถใช้ได้ทั้งแบบเชื่อมต่อกริดและออฟไลน์ - ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบกริดและสามารถกำหนดค่าแบตเตอรี่ได้อย่างยืดหยุ่น

หน้าที่หลักของอินเวอร์เตอร์

1、ฟังก์ชั่นการทำงานและปิดเครื่องอัตโนมัติ

ตลอดทั้งวัน เมื่อมุมของดวงอาทิตย์ค่อยๆ เพิ่มขึ้น ความเข้มของการแผ่รังสีแสงอาทิตย์จะเพิ่มขึ้น และระบบ พีวี ก็สามารถดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ได้มากขึ้น และเมื่อถึงกำลังเอาต์พุตที่จำเป็นสำหรับอินเวอร์เตอร์ในการทำงาน อินเวอร์เตอร์ก็สามารถเริ่มทำงานโดยอัตโนมัติ เมื่อกำลังเอาท์พุตของระบบ พีวี น้อยลง และเอาท์พุตของอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับกริด/อินเวอร์เตอร์จัดเก็บเป็น 0 หรือใกล้กับ 0 เครื่องจะหยุดทำงานและเข้าสู่โหมดสแตนด์บาย

2、ฟังก์ชั่นเอฟเฟกต์ป้องกันการเกาะติด

กระบวนการสร้างไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบเชื่อมต่อโครงข่าย ระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ และการทำงานของโครงข่ายระบบไฟฟ้า เมื่อโครงข่ายไฟฟ้าสาธารณะเนื่องจากสภาวะผิดปกติและไฟดับ ระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ หากคุณไม่สามารถหยุดทำงานได้ทันเวลาหรือตัดการเชื่อมต่อจากระบบไฟฟ้า ยังอยู่ในสถานะจ่ายไฟหรือที่เรียกว่าเอฟเฟกต์เกาะ ผลกระทบจากการเกาะเกาะเป็นอันตรายต่อทั้งระบบ พีวี และสายส่งไฟฟ้า

วงจรป้องกันการเกาะติดภายในของอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับกริด / เก็บพลังงาน สามารถตรวจจับอัจฉริยะแบบเรียลไทม์ของกริดที่จะรวมเข้ากับแรงดันไฟฟ้า ความถี่ และข้อมูลอื่น ๆ เมื่อพบกริดสาธารณะเนื่องจากความผิดปกติ อินเวอร์เตอร์สามารถ ขึ้นอยู่กับค่าที่วัดได้ต่างกันในเวลาที่สอดคล้องกันเพื่อตัดการเชื่อมต่อกระแสไฟฟ้า หยุดเอาต์พุต และรายงานข้อผิดพลาด

3、ฟังก์ชั่นควบคุมการติดตามจุดพลังงานสูงสุด

ฟังก์ชันควบคุมการติดตามจุดกำลังสูงสุด เช่น ฟังก์ชัน MPPT ซึ่งเป็นเทคโนโลยีหลักหลักของอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับโครงข่าย/ที่เก็บข้อมูล หมายถึงความสามารถของอินเวอร์เตอร์ในการติดตามและค้นหากำลังเอาต์พุตสูงสุดของส่วนประกอบต่างๆ ในแบบเรียลไทม์

กำลังไฟฟ้าเอาท์พุตของระบบ พีวี อาจเปลี่ยนแปลงได้เนื่องจากปัจจัยหลายประการ และไม่สามารถรักษากำลังไฟฟ้าเอาท์พุตที่เหมาะสมที่สุดที่ระบุได้เสมอไป

ฟังก์ชัน MPPT ของอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับกริด/ที่จัดเก็บสามารถติดตามกำลังไฟฟ้าสูงสุดของส่วนประกอบต่างๆ ได้ในแบบเรียลไทม์ และด้วยการปรับแรงดันไฟฟ้า (หรือกระแสไฟจุดทำงานของระบบอย่างชาญฉลาด) ทำให้ใกล้กับจุดกำลังไฟฟ้าสูงสุด เพิ่ม ไฟฟ้าที่สร้างโดยระบบ พีวี จากนั้นจึงมั่นใจได้ว่าระบบสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องและมีประสิทธิภาพ

4、ฟังก์ชั่นตรวจสอบสตริงอัจฉริยะ

บนพื้นฐานของการตรวจสอบ MPPT ดั้งเดิม อินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับกริด/การจัดเก็บได้ตระหนักถึงฟังก์ชันการตรวจจับสตริงอัจฉริยะ เมื่อเปรียบเทียบกับการตรวจสอบ MPPT การตรวจจับสตริงจะตรวจสอบแรงดันและกระแสอย่างแม่นยำในแต่ละสตริงย่อย เพื่อให้ผู้ใช้สามารถดูข้อมูลการทำงานแบบเรียลไทม์ของแต่ละสตริงได้อย่างชัดเจน