BESS'te AC Kaplin ve DC Kaplin: Doğru Mimariyi Seçmek İçin Bir Çerçeve

"Güneş enerjisi projemize pil depolama alanı ekliyoruz. Kullanmalı mıyız?AC bağlantısı veya DC bağlantısı?"

Cevap tek bir soruyla başlıyor: Akü solar invertöre göre nereye bağlanıyor?

AC-bağlı bir sistemde pil, güneş enerjisi dönüştürüldükten sonra-AC tarafına bağlanır. DC-bağlantılı bir sistemde, pil, güç AC'ye dönüştürülmeden önce DC tarafına bağlanır.

Bu ayrım, yenileme karmaşıklığını, şarj esnekliğini ve PV sistemi ile akü arasındaki dönüşüm aşamalarının sayısını etkiler.

Her iki mimari de evrensel olarak daha iyi değildir. Doğru seçim beş faktöre bağlıdır: proje aşaması, şarj kaynağı, bağımsızlık ihtiyaçları, şebeke kısıtlamaları ve genişleme planları.

AC-Birleşik BESS Nasıl Çalışır?

AC-bağlı bir sistemde:

• Güneş panelleriDC gücü üretir.
• PV invertörü bunu AC gücüne dönüştürür.
• Pil, özel bir bağlantı aracılığıyla AC veriyoluna bağlanır.çift ​​yönlü güç dönüşüm sistemi (PCS).
• PV sistemi ve BESS AC tarafında buluşuyor.

 

Solar şarj yolu: PV dizisi → PV invertör → AC veri yolu → çift yönlü PCS → pil

Bu ayırma genellikle güçlendirme entegrasyonunu ve bağımsız çalışmayı kolaylaştırır. Ancak güneş enerjisi aküye ulaşmadan önce daha fazla dönüşüm aşamasından geçer.

DC-Birleşik BESS Nasıl Çalışır?

DC-bağlı bir sistemde:

• PV dizisi ve pil, güç AC'ye dönüştürülmeden önce bağlanır.
• Güneş enerjisi, önce AC'ye dönüştürülmeden DC tarafındaki aküye ulaşabilir.
• İki sistem güç dönüşüm aşamasını paylaşır veya koordine eder.
• DC voltajı, invertör kapasitesi ve kontrol mantığı sistem genelinde koordine edilmelidir.

 

PV yolu: PV dizisi → DC/DC veya MPPT → ortak DC veri yolu → hibrit PCS veya invertör → AC veri yolu

Akü yolu: Akü ↔ ortak DC barası

Bu, PV'den{0}}batara-dönüşüm yolunu kısaltabilir ve uygun koşullar altında kesintili-enerji geri kazanımını destekleyebilir. Ancak akü, invertör, DC gerilim ve kontrol sisteminin birlikte tasarlanması gerekir.

Bir Bakışta AC-Birleştirilmiş ve DC-Birleştirilmiş BESS karşılaştırması

Bağlantı noktası her mimarinin nasıl çalıştığını açıklar. Ayrıca sistemin nasıl entegre edileceğini, şarj edileceğini, çalıştırılacağını ve genişletileceğini de etkiler. Aşağıdaki tablo ana proje-düzeyi farklılıklarını özetlemektedir.

Adım 1 - Bu Yeni Bir Proje mi, Yoksa Mevcut Bir PV Sistemi mi?

Projenin başlangıç ​​noktası bir projedeki ilk faktörlerden biridir.AC-bağlı vs DC-bağlıdeğerlendirme.

PV Santrali Zaten Çalışıyorken

Çalışan bir PV tesisi için şunları inceleyin:

• PV invertördurumu ve kalan servis ömrü
• AC veri yolu ve trafo kapasitesi
• Anahtarlama donanımı ve koruma ayarları
• Bağlantı noktası (POI) ve güç sınırları

Yeni Güneş + Depolama Projesi

Yeni bir proje her iki mimarinin de baştan dikkate alınmasına olanak tanıyor.

 

İlk karşılaştırma projenin aşağıdakileri kullanıp kullanmayacağına odaklanmalıdır:

• Paylaşılan veya koordineli bir invertör aşaması
• Ayrı PV invertör ve akü PCS'si
• Daha sıkı PV-batarya entegrasyonu
• Daha fazla operasyonel bağımsızlık

 

Şarj stratejisi, işletme gereksinimleri, şebeke sınırları ve genişleme planı aşağıdaki adımlarda değerlendirilir.

Adım 2 - Ana Enerji Yolu Ne Olacak?

Bir sonraki soruAC kuplajı ve DC kuplajıdeğerlendirme, enerjinin aküye nasıl ulaşacağıdır.

PV Ana Şarj Kaynağı Olduğunda

PV-baskın bir proje öncelikle şunu onaylamalıdır:

• Mevcut güneş enerjisi fazlası veya invertör kesintisi
• PilŞarj Durumu (SOC)boşluk payı ve şarj gücü
• İhracat sınırları
• Depolanan enerjinin değerli bir deşarj aralığına sahip olup olmadığı

Bu durumda,DC bağlantısıdaha yakından değerlendirilmeyi hak ediyor. DC-eşleşmiş bir güneş enerjisi sistemi, PV'den-bataryaya-dönüşüm yolunu kısaltabilir ve uygun koşullar altında kırpılmış enerjiyi yakalayabilir. Bununla birlikte, fayda yalnızca pilin bu enerjiyi emebilecek durumda olması ve daha sonra yararlı bir amaç için boşaltabilmesi durumunda ortaya çıkar.

Esnek Şebeke Şarjı Gerektiğinde

Şebeke şarjı aşağıdakiler için önemli olabilir:

• Zirve tıraşı
• Enerji arbitrajı
• Talep yanıtı
• Şebeke hizmetleri

 

Proje aynı zamanda ithalat limitlerini, tarife ve ölçüm kurallarını da onaylamalı veEnerji Yönetim Sistemi (EMS)sevk gereksinimleri.

 

Bu durumda,AC bağlantısıgenellikle daha fazla esneklik sağlar. Özel bir akü PCS'si, BESS'in PV üretiminden daha bağımsız olarak şarj etmesine ve göndermesine olanak tanır.

 

Adım 3 - PV ve BESS Bağımsız Olarak Çalışmalı mı?

Bir sonraki soru, PV sistemi ve BESS'in ayrı varlıklar olarak çalışması gerekip gerekmediğidir.

Bağımsız Operasyon Önemli Olduğunda

Bu şunları içerebilir:

• BESS'in aksama süresi boyunca PV çalışmaya devam ediyor
• Bağımsız şebeke şarjı ve dağıtımı
• Ayrı bakım programları
• Şebeke hizmetlerine bağımsız katılım
• PV, PCS ve akü kapasitesinin ayrı ayrı genişletilmesi

Paylaşılan İşlem Kabul Edilebilir Olduğunda

Daha yakın sistem entegrasyonunun kabul edilebilir olduğu durumlarda DC{0}}bağlantılı bir mimari düşünülebilir.

Anahtar kontroller şunları içerir:

• Paylaşılan invertör kapasitesi
• Eş zamanlı PV çıkışı ve akü deşarjı
• Ortak güç sınırları
• Arıza ve bakım etkisi
• Gerekli sistem kullanılabilirliği

Daha yakın entegrasyon, PV'den-pil'e- giden yolu kısaltabilir. Ancak paylaşılan invertör, çalışma ve kullanılabilirlik için ortak bir sınır da oluşturabilir.

Adım 4 - Şebeke Bağlantısı Nelere İzin Verir?

Şebeke bağlantı gereksinimleri mimari seçimini doğrudan etkiler. PV ve enerji depolama sistemleri iyi tasarlanmış olsa bile-şebeke bağlantı koşulları bunları desteklemiyorsa proje yine de beklendiği gibi çalışmayabilir.

Bağlantı Noktası ve POI

Onaylayarak başlayın:

• Şebeke bağlantı voltajı
• Yükseltici bir transformatörün- gerekli olup olmadığı
• Ölçüm noktası ve konfigürasyon
• İthalat ve ihracat sınırları
• PV sistemi ve BESS'in aynı POI'yi paylaşıp paylaşmadığı

AC-bağlı bir sistemde, PV invertörü ve pil PCS'si, AC tarafında birleşmeden önce gücü ayrı dönüşüm yollarından yönlendirir. Tipik bir DC-bağlantılı sistemde, PV üretimi ve pil enerjisi DC veriyoluna entegre edilir ve paylaşılan veya koordineli bir invertör aracılığıyla dışarı aktarılır.

Bu mimari ayrım, POI kapasite sınırına yaklaştığında kritik öneme sahiptir. İnvertör ve şebeke-bağlantı kapasitesinin paylaşılması, DC bağlantısının maliyet-etkililiğini artırırken aynı zamanda eş zamanlı en yüksek PV üretimini ve tam-güçte pil deşarjını kısıtlayabilir.

Trafo Kapasitesi

Trafo kapasitesi, kontrol edilmesi gereken ilk kısıtlamalardan biridir.ticari ve endüstriyel (C&I) BESSgüçlendirme.

Mevcut transformatör aşağıdakiler açısından değerlendirilmelidir:

• BESS şarjı sırasında ek yük
• Deşarj sırasında ters güç akışı
• Eş zamanlı PV ve BESS çalışması
• Gerekli ithalat ve ihracat gücü
• Kalan kapasite ve servis ömrü

Transformatörün planlanan güç akışını destekleyememesi durumunda proje, işletme limitleri, ekipman yükseltmeleri veya farklı bir bağlantı düzenlemesi gerektirebilir. Ek maliyet, kurulum alanı ve proje programı da mimari kararını etkileyebilir.

Koruma ve Orta-Gerilim (MV) Entegrasyonu

BESS eklemek, güç akışının yönünü ve seviyesini değiştirir. Bu nedenle mevcut koruma ve OG sisteminin gözden geçirilmesi gerekmektedir.

Anahtar kontroller şunları içerir:

• Çevirici-tabanlı arıza-akım özellikleri
• Röle ve koruma ayarları
• PV invertör ile akü PCS'si arasındaki koordinasyon
• Mevcut OG şalt kapasitesi
• Mevcut besleyici veya şalt bölmesi
• Ölçüm ve bakım izolasyonu

AC-bağlı bir sistemAC ağına ayrı bir pil PCS'si sunar. Transformatör, PV invertör ve mevcut koruma cihazlarıyla etkileşimi koordine edilmelidir.

DC-bağlı bir sistemdaha merkezi bir AC arayüzüne sahip olabilir. Ancak DC-yan izolasyonu, paylaşımlı invertör koruması ve yaygın arıza etkileri yine de projeye-özel değerlendirme gerektirir. Her iki mimari de koruma çalışması ihtiyacını ortadan kaldırmaz.

Yardımcı Program ve Ara Bağlantı Gereksinimleri

Hizmet veya ara bağlantı anlaşması aşağıdakileri doğrulamalıdır:

• Şebeke şarjına izin verilip verilmediği
• Maksimum ithalat ve ihracat gücü
• İhracat-kontrol gereksinimleri
• Çift yönlü ızgara işlemi
• Ölçüm ve iletişim kuralları
• Şebeke hizmetleri sağlama izni

Bu gereksinimler, işletme stratejisini ve ekipman kapsamını doğrudan değiştirebilir.

Örneğin, düşük bir ihracat limiti, fazla PV enerjisinin depolanmasının değerini artırabilir. Buna karşılık, kısıtlı şebeke şarjı, enerji arbitrajının veya diğer şebeke-tabanlı işletim modlarının değerini azaltabilir.

Proje ipucu: Proje geliştirmenin başlarında kamu hizmeti sağlayıcısının ara bağlantı kontrol listesini talep edin. Koruma, ölçüm, dışa aktarma-kontrolü, iletişim ve ızgara-hizmeti gereksinimleri hem ekipmanın kapsamını hem de mimarinin yönünü değiştirebilir.

Adım 5 - Gelecekteki Genişleme Planı Nedir?

Başlangıç ​​mimarisi yalnızca mevcut proje kapsamını değil aynı zamanda beklenen genişleme planını da desteklemelidir. Seçmeden önceAC veya DC bağlantısı, gelecekte nelerin artabileceğini tanımlayın.

Daha Fazla Pil Enerjisi mi, Daha Fazla PCS Gücü mü?

Pil enerjisinin eklenmesi mevcut kWh'yi artırır ve deşarj süresini uzatabilir. Ancak çıkış gücünü otomatik olarak artırmaz.

Daha fazla kW aşağıdakileri gerektirebilir:

• Ek PCS kapasitesi
• Daha yüksek akü akımı kapasitesi
• Daha fazla trafo ve şalt kapasitesi
• Ek besleyici veya kablo kapasitesi
• Bağlantı noktasında yeterli boşluk payı (POI)
• Revize edilmiş ara bağlantı onayı

Bu nedenle proje, enerji eklemek, güç eklemek veya her ikisini birden eklemek arasında ayrım yapmalıdır. Bu fark genişleme yolunu doğrudan etkiler.

AC Arttırma

AC artırma, AC tarafında kendi PCS'sine sahip yeni bir BESS bloğu ekler.

Bu yaklaşım, orijinal PV DC mimarisinde daha az değişiklikle aşamalı genişlemeyi destekleyebilir. Transformatör ve POI'de yeterli boşluk payı varsa mevcut PCS'nin kapasitesi değiştirilmeden yeni bir BESS bloğu eklenebilir.

Bu, pil enerjisinin, PCS gücünün eklenmesini, BESS bloklarının tamamlanmasını veya aşamalı olarak PV invertör kapasitesinin ayrılmasını kolaylaştırabilir.

Ancak, AC-tarafının genişletilmesi hâlâ site-düzeyindeki kapasiteye bağlıdır. Trafo boşluk payı, orta-gerilim ekipmanı, besleyici kapasitesi, koruma koordinasyonu, EMS entegrasyonu ve ithalat ve ihracat sınırlarının tümü gözden geçirilmelidir.

AC birleştirme, modüler genişlemeyi destekler, ancak şebeke-bağlantısını veya ekipman kısıtlamalarını ortadan kaldırmaz.

DC Arttırma

DC artırma, paylaşılan bir PCS veya invertörün arkasındaki mevcut DC mimarisine pil kapasitesini ekler.

Bu, PV ile akü kapasitesi arasında daha yakın entegrasyonu destekleyebilir ancak yeni ekipmanın mevcut DC mimarisiyle uyumlu kalması gerekir. Anahtar kontroller şunları içerir:

• DC çalışma voltajı aralığı
• Maksimum DC akımı
• Paylaşılan invertör boşluk payı
• Pil çalışma penceresi
• DC/DC dönüştürücü kapasitesi
• Pil yönetim sistemi (BMS)iletişim
• Kontrol mantığı ve EMS uyumluluğu

Paylaşılan invertör genellikle ana sınırlamadır. Ek akü enerjisi deşarj süresini uzatabilir ancak invertör zaten tam yüklüyse AC çıkışını artıramaz.

Pil kimyası, termal yönetim, voltaj penceresi veya iletişim protokolündeki farklılıklar, ek bir DC/DC dönüştürücüyü veya daha geniş bir sistemin yeniden tasarlanmasını gerektirebilir. Bu hem proje maliyetini hem de dönüşüm kayıplarını artırabilir.

Gelecekteki PV Genişlemesi

Gelecekteki PV planı BESS genişleme planıyla birlikte değerlendirilmelidir. AC-bağlı bir sistemde, ek PV kapasitesi genellikle ayrı bir PV invertörü aracılığıyla bağlanabilir. Bunun genellikle mevcut pil ve PCS yapılandırması üzerinde daha az etkisi vardır.

DC bağlantılı bir sistemde-yeni PV kapasitesi mevcut kapasiteyle uyumlu kalmalıdır:

• DC gerilim ve akım sınırları
• DC/DC dönüştürücü kapasitesi
• Paylaşılan invertör kapasitesi
• Kontrol ayarları
• Eş zamanlı PV ve pil çalışması

PV ve akü kapasitesinin birlikte artması bekleniyorsa, paylaşılan invertör ve DC mimarisinde yeterli boşluk bırakılması koşuluyla DC bağlantısı uygun kalabilir.

Trafo, POI ve Kontrol Kapasitesi

Bağlama yönteminden bağımsız olarak genişleme, şarj yükünü, deşarj gücünü ve kontrol edilen cihazların sayısını artırabilir.

Proje şunları doğrulamalıdır:

• Transformatör gelecekteki şarj ve deşarj gücünü destekleyebilir
• POI'nin yeterli ithalat ve ihracat kapasitesi var
• EMS yeterli arayüze, veri kapasitesine ve kontrol kapasitesine sahiptir
• Koruma ve ara bağlantı onayları genişletilmiş sistemi destekleyebilir

Transformatör veya POI zaten sınırına yakınsa, her iki mimari de ekipman yükseltmeleri, işletim sınırları veya yeni bir şebeke-bağlantısının incelenmesini gerektirebilir.

Çerçeveyi Ortak Proje Senaryolarıyla Eşleştirme

Yukarıdaki beş soru yanıtlandığında mimarinin yönü genellikle daha net hale gelir.

Ancak sonuç her proje için aynı değildir. Mevcut bir PV yenilemesi, yeni bir C&I güneş enerjisi-artı-depolama sistemi vehizmet-ölçekli-eş konumlu projeher biri farklı bir başlangıç ​​noktası gerektirebilir.

Aşağıdaki tablo, çerçevenin bu üç ortak senaryoya nasıl uygulandığını göstermektedir.

Bunlar başlangıç ​​talimatlarıdır, nihai tavsiyeler değil. Transformatör kapasitesi, şebeke sınırları, işletme stratejisi ve gelecekteki genişleme, mimari seçimini hâlâ değiştirebilir.

Mimari Seçimi Öncesi Gerekli Proje Bilgileri

Beş-adımlı çerçeve yönü daraltabilir. Ancak son mimari önerisi yine de projeye-özel veriler gerektirir.

Bu ayrıntılar, başlangıçtaki mimari yönünün teknik olarak pratik olup olmadığının belirlenmesine yardımcı olur. Bunlar olmadan, AC ve DC bağlantısı arasındaki genel farklar açıklanabilir, ancak sorumlu bir nihai öneri yapılamaz.

Mimari sonlandırılmadan önce üç ortak varsayımın da incelenmesi gerekmektedir.

Yanlış Seçime Yol Açabilecek Üç Varsayım

Gerekli proje verileri olsa bile, birkaç genel varsayım yine de mimari kararını bozabilir.

Karşılaştırma, hiçbir mimarinin tek bir avantaja göre seçilmemesi gerektiğini göstermektedir.

AC bağlantısı genellikle daha fazla bağımsızlık ve modülerlik sunar. DC birleştirme, PV--batarya yolunu-kısaltabilir ve kısaltılmış enerjiden veya paylaşılan ara bağlantı kapasitesinden daha iyi faydalanabilir.

Doğru seçim, projenin tam resminden gelir: başlangıç ​​noktası, enerji yolu, işletme gereksinimleri, şebeke bağlantısı ve genişleme planı. Mimari sonlandırılmadan önce bu beş faktörün birlikte değerlendirilmesi gerekmektedir.

Bir Güneş Enerjisi + Depolama Projesi mi planlıyorsunuz?

Proje gereksinimlerinizi bizimle paylaşınPolinovel'inteknik ekip.

Şimdi bizimle iletişime geçin