سناریوهای کاربردی اصلی اینورترهای هیبریدی: انطباق کامل صحنه از ذخیره سازی انرژی خانگی به سیستم های انرژی صنعتی و تجاری

1 سناریوی انرژی توزیع شده در خانه: ایجاد یک سیستم برق هوشمند به اندازه کافی-

1. مدیریت انرژی خانه با ترکیب فتوولتائیک و ذخیره انرژی

در سناریوهای خانگی، اینورترهای هیبریدی به‌عنوان «هاب انرژی» اتصال پانل‌های فتوولتائیک، باتری‌های ذخیره انرژی، و بارهای خانگی عمل می‌کنند و به مدیریت حلقه بسته «خود استفاده خود به خود، ذخیره‌سازی برق مازاد، و جبران کمبود برق» دست می‌یابند. هنگامی که خروجی فتوولتائیک در طول روز کافی باشد، اولویت با تامین بارهای روزانه مانند یخچال، تهویه مطبوع و روشنایی است و برق اضافی به طور خودکار برای شارژ باتری استفاده می شود. هنگامی که سیستم فتوولتائیک در شب یا در روزهای بارانی خاموش می شود، اینورتر به حالت تخلیه باتری تغییر می کند تا نیازهای اولیه برق خانوار را برآورده کند و تنها زمانی که باتری کم است، برق را از شبکه پر می کند. با در نظر گرفتن یک سیستم خانگی با فتوولتائیک 10 کیلووات و ذخیره انرژی 15 کیلووات ساعتی، ترکیب اینورترهای هیبریدی می تواند میزان مصرف خود را به بیش از 80 درصد افزایش دهد، بیش از 5000 یوان در قبض برق سالانه صرفه جویی کند و از ناراحتی ناشی از قطع برق جلوگیری کند.

2. مصرف برق هوشمند و آربیتراژ اوج دره

اینورترهای هیبریدی که از دسترسی به برنامه‌های مدیریت انرژی خانگی پشتیبانی می‌کنند، می‌توانند به صورت پویا استراتژی‌های شارژ و دشارژ خود را بر اساس قیمت‌های اوج و خارج از پیک برق تنظیم کنند. در دوره هایی که قیمت برق پایین است (مانند 00:00-08:00)، آنها به طور خودکار برق را از شبکه خریداری می کنند تا باتری را شارژ کنند. در دوره‌های اوج قیمت برق (مانند ساعت 08:00 تا 22:00)، استفاده از برق فتوولتائیک و باتری را در اولویت قرار دهید تا مصرف برق شبکه با قیمت بالا کاهش یابد. برخی از مدل‌ها همچنین می‌توانند با دستگاه‌های خانه هوشمند مرتبط شوند تا به‌طور خودکار بارهای غیر ضروری (مانند قدرت عایق آبگرمکن) را در زمان اوج مصرف برق کاهش دهند، هزینه‌های برق را بیشتر بهینه کنند و از «صرفه‌جویی در هزینه غیرفعال» به «کنترل فعال هزینه» ارتقا دهند.

2 سناریو ذخیره انرژی صنعتی و تجاری: پشتیبانی دوگانه از کاهش هزینه، بهبود کارایی و پشتیبانی اضطراری

1. کسب و کار پیک دره آربیتراژ و مدیریت تقاضا

كاربران صنعتي و تجاري با مشكلات زياد اختلاف قيمت برق در دره اوج و قبوض برق پر تقاضا روبرو هستند. اینورترهای هیبریدی می‌توانند هزینه‌ها را از طریق استراتژی دوگانه «ذخیره‌سازی کم و دشارژ زیاد» و «تنظیم قدرت» کاهش دهند: استفاده از برق شبکه با قیمت پایین برای شارژ باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی در دوره‌های دره کم (مانند اواخر شب)، و آزاد کردن برق باتری در دوره‌های اوج مصرف (مانند تولید در روز) برای جایگزینی برق شبکه با قیمت بالا. در عین حال، در طول دوره ارزیابی تقاضای شبکه برق (مانند نقاط نظارت خاص هر ماه)، حداکثر مصرف برق توسط اینورترها محدود می شود تا از جریمه های تقاضای بالا به دلیل مصرف بیش از حد برق جلوگیری شود. با در نظر گرفتن یک سیستم کارخانه با یک اینورتر هیبریدی 100 کیلووات و ذخیره انرژی 500 کیلووات ساعت به عنوان مثال، می تواند 30000-50000 یوان در قبوض برق در ماه صرفه جویی کند و دوره بازپرداخت سرمایه معمولاً در عرض 3-5 سال کنترل می شود.

2. قدرت پشتیبان اضطراری و تضمین تداوم تولید

تولیدات صنعتی و تجاری دارای الزامات بسیار بالایی برای تداوم برق هستند. عملکرد سوئیچینگ شبکه خاموش اینورترهای هیبریدی می تواند به سرعت به خطاهای شبکه پاسخ دهد: هنگامی که قطع برق تشخیص داده می شود، اینورتر سوئیچ شبکه را در مدت 10{3}}20 میلی ثانیه قطع می کند و به حالت منبع تغذیه ذخیره انرژی تغییر می کند تا به طور مداوم برق تجهیزات کلیدی خط تولید (مانند موتورها و سیستم های کنترل) را تامین کند، و از تلفات اقتصادی ناشی از خاموشی جلوگیری می کند. برخی از مدل‌های توان بالا (مانند 500 کیلووات و بالاتر) از اتصال موازی چندین ماشین پشتیبانی می‌کنند و می‌توانند سیستم‌های برق پشتیبان اضطراری سطح مگاوات را برای برآورده کردن نیازهای پرقدرت کارخانه‌های بزرگ، مراکز داده، و سناریوهای دیگر بسازند.

3 سناریو پشتیبانی انرژی جدید: حل مشکلات متناوب و متصل به شبکه

1. ذخیره انرژی، مصرف و پایداری اتصال به شبکه نیروگاه های فتوولتائیک

در نیروگاه های فتوولتائیک در مقیاس بزرگ، اینورترهای هیبریدی را می توان با سیستم های ذخیره انرژی جفت کرد تا مشکل متناوب خروجی فتوولتائیک را حل کند: وقتی شدت نور به شدت کاهش می یابد (مانند زمانی که توسط ابرهای تاریک پوشانده می شود)، اینورتر به سرعت انرژی باتری را آزاد می کند تا نوسانات برق فتوولتائیک را جبران کند و از ضربه به شبکه جلوگیری کند. هنگامی که خروجی فتوولتائیک اضافی وجود دارد، الکتریسیته اضافی در باتری ذخیره می‌شود و زمانی که خروجی کافی نیست آزاد می‌شود، که پایداری شبکه و تولید برق نیروگاه فتوولتائیک را بهبود می‌بخشد. در عین حال، اینورترهای هیبریدی از مشارکت در تراشیدن پیک شبکه، تنظیم ریتم شارژ و دشارژ در پاسخ به سیگنال‌های ارسال شبکه، ارائه خدمات تنظیم فرکانس و پیک تراشیدن برای شبکه و کسب درآمد اضافی پشتیبانی می‌کنند.

2. منبع تغذیه برای سیستم های انرژی جدید خارج از شبکه

در مناطق دورافتاده با پوشش شبکه برق ناکافی، مانند مناطق کوهستانی، جزایر، و پاسگاه های مرزی، می توان از اینورترهای هیبریدی برای ایجاد یک سیستم ذخیره انرژی فتوولتائیک + انرژی خارج از شبکه استفاده کرد که برق پایداری را برای زندگی روزمره ساکنان، ارتباطات ایستگاه پایه و تجهیزات آبیاری فراهم می کند. ویژگی‌های عملیاتی محدوده دمایی گسترده آن (-30 درجه تا 60 درجه) می‌تواند با آب و هوای شدید سازگار شود، از گسترش موازی چندین گروه باتری پشتیبانی کند و نیازهای انرژی مختلف را از سطح کیلووات تا سطح 100 کیلو وات برآورده کند. به عنوان مثال، در سناریوهای جزیره ای، ترکیبی از اینورترهای هیبریدی 10 کیلووات، ذخیره انرژی 20 کیلووات ساعتی و فتوولتائیک های 20 کیلوواتی می تواند به طور کامل جایگزین ژنراتورهای دیزلی شود، انتشار کربن صفر در منبع تغذیه به دست آورد و هزینه های تهیه سوخت درازمدت را کاهش دهد.

4 سناریوی ارتقاء سیستم انرژی قدیمی: تغییر{1} کم هزینه و بهبود کارایی

1. تبدیل ذخیره انرژی سیستم های فتوولتائیک سنتی

اینورترهای فتوولتائیک معمولی نصب شده اولیه فقط از عملکرد اتصال به شبکه پشتیبانی می کنند و نمی توانند با باتری های ذخیره انرژی سازگار شوند. اینورترهای هیبریدی می توانند مستقیماً از طریق فناوری کوپلینگ AC به سمت AC سیستم های فتوولتائیک موجود وصل شوند، بدون اینکه نیازی به از بین بردن تجهیزات موجود باشد و به ارتقای عملکرد ذخیره انرژی دست پیدا کنند. پس از بازسازی، برق اصلی فتوولتائیک برای تامین بار در اولویت قرار می گیرد و مازاد آن به باتری شارژ می شود و مشکلات "نور رها شده" و "عدم برق پشتیبان در قطع برق" در سیستم های سنتی حل می شود. با در نظر گرفتن سیستم فتوولتائیک قدیمی 5 کیلو وات به عنوان مثال، طرح نوسازی با اینورتر هیبریدی 3 کیلووات و ذخیره انرژی 10 کیلووات ساعت تنها 60 درصد هزینه نصب مجدد سیستم را دارد و دوره نوسازی به 1 تا 2 روز کاهش می یابد و آستانه ارتقا را تا حد زیادی کاهش می دهد.

2. بهینه سازی تکمیلی دیزل ژنراتورها

در سناریوهایی که شبکه برق ناپایدار است و به ژنراتورهای دیزل متکی است (مانند مناطق معدنی دورافتاده و کمپ‌های ساختمانی موقت)، اینورترهای هیبریدی می‌توانند همراه با ژنراتورهای دیزل کار کنند: وقتی خروجی فتوولتائیک کافی باشد، انرژی آن توسط فتوولتائیک و ذخیره انرژی تامین می‌شود و ژنراتور خاموش می‌شود. در صورت کمبود برق فتوولتائیک، ابتدا از برق ذخیره انرژی استفاده کنید و پس از اتمام ذخیره انرژی ژنراتور را روشن کنید و زمان کار و مصرف سوخت ژنراتور را کاهش دهید. در عین حال، اینورترهای هیبریدی می توانند ولتاژ و فرکانس خروجی ژنراتور را تثبیت کنند، از توقف مکرر ژنراتور به دلیل نوسانات بار جلوگیری کنند، عمر تجهیزات را افزایش دهند و هزینه های تعمیر و نگهداری را کاهش دهند. داده‌ها نشان می‌دهد که این سیستم مکمل «دیزل ذخیره‌سازی سبک» می‌تواند مصرف گازوئیل را تا 40 تا 60 درصد کاهش دهد و به طور قابل‌توجهی انتشار کربن و هزینه‌های عملیاتی را کاهش دهد.