PV-Systeme und Energiespeichergenerator

2021 wird für viele Länder und Regionen ein schlechtes Jahr werden, aber glücklicherweise für die Solarenergieerzeugung Und Energiespeicherung   In der Branche besteht eine hohe Nachfrage der Nutzer nach Produkten und Dienstleistungen.

Vereinfacht gesagt, bedeutet Energiespeicherung, Energie zu speichern und überschüssige Energie aufzubewahren, wenn sie nicht benötigt wird, um Verschwendung zu vermeiden. Das ist die grundlegende Definition von Energiespeicherung. Doch welcher Zusammenhang besteht zwischen Energiespeicherung und Photovoltaik? Benötigt Photovoltaik Energiespeicher?

Seit Jahrzehnten ist die Energiespeicherung untrennbar mit der Erzeugung, Übertragung, Verteilung und Nutzung von Elektrizität verbunden. Angesichts des stetig wachsenden Angebots an erneuerbaren Energien befindet sich der Energiesektor heute in einem tiefgreifenden Wandel. Erneuerbare Energien sind die Zukunft, was die Notwendigkeit, jederzeit und überall Strom bereitzustellen, noch anspruchsvoller macht.

Energiespeichersysteme bieten Kosteneinsparungen für Energieversorger und Verbraucher, indem sie eine Reihe technologischer Mittel zur Steuerung von Angebot und Nachfrage bereitstellen und eine flexiblere Energieinfrastruktur schaffen.

Das Energiespeichersystem besteht aus zwei Hauptkomponenten. Ein Leistungsumwandlungssystem (PCS) führt Wechselstrom-/Gleichstrom- und Gleichstrom-/Wechselstromwandlungen durch. Dabei wird elektrische Energie in die Batterie eingespeist, um diese zu laden, oder die in der Batterie gespeicherte Energie wird in Wechselstrom umgewandelt und ins Netz zurückgespeist. Die geeignete Kraftwerkslösung hängt von der unterstützten Spannung und den Leistungsflussbedingungen ab.

Je nach Typ besteht sie im Allgemeinen aus Photovoltaik-Anlage, Solarladeregler und Wechselrichter (netzgekoppelter Wechselrichter und Energiespeicher-Wechselrichter), Batteriespeicher und Batteriemanagementsystem (BMS), Überwachungs- und Energiemanagementsystem (EMS) und Last usw.

Der Solarladeregler, der mit Solarmodulen und Batterien verbunden ist, kann eigenständig zur Versorgung der Gleichstromlast verwendet werden. Er kann auch in Verbindung mit dem Wechselrichter oder zusammen mit der integrierten Steuerung und dem Wechselrichter eingesetzt werden, um die Systemflexibilität zu erhöhen. Der Regler verfügt aktuell über zwei Betriebsarten: PWM und MPPT, die je nach Anwendungsfall genutzt werden.

Der netzunabhängige Wechselrichter verbindet Batterie und Verbraucher. Seine Hauptfunktion besteht darin, den Gleichstrom der Batterie in Wechselstrom umzuwandeln. In netzunabhängigen Photovoltaikanlagen wird er üblicherweise zusammen mit einem Laderegler eingesetzt. Heutzutage sind die meisten kleinen und mittelgroßen netzunabhängigen Systeme als integrierte Wechselrichter-Laderegler-Einheiten ausgeführt, die den Photovoltaik-Laderegler und den Wechselrichter in einem Gerät vereinen und somit die Installation vereinfachen. Es gibt derzeit drei Bauarten von netzunabhängigen Wechselrichtern: den modifizierten Sinus-Wechselrichter, den Hochfrequenz-Sinus-Wechselrichter und den Netzfrequenz-Sinus-Wechselrichter. Diese eignen sich für unterschiedliche Anwendungsbereiche.

Der Energiespeicher-Wechselrichter verbindet die Batterie mit dem Stromnetz (oder der Last). Die Hardware-Schaltung ist dieselbe wie beim Inselwechselrichter, der den Gleichstrom der Batterie in Wechselstrom umwandelt. Der Energiespeicher-Wechselrichter ist jedoch leistungsstärker und ermöglicht den Energiefluss in beide Richtungen. So kann der Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt und entweder ins Stromnetz eingespeist oder umgekehrt. Bei Verwendung einer Wechselstromlast kann er den Wechselstrom auch wieder in Gleichstrom umwandeln, sodass das Stromnetz die Batterie laden kann. Daher wird der Energiespeicher-Wechselrichter auch als bidirektionaler Konverter (Leistungsumwandlungssystem) bezeichnet.

Im Vergleich zu herkömmlichen netzgekoppelten Stromerzeugungssystemen sind die Kosten für Haushaltsspeichersysteme gestiegen und die Installation komplexer, dafür bieten sie aber ein breiteres Anwendungsspektrum und mehr Funktionen. Da die Kosten für Energiespeichersysteme weiter sinken, werden Solarspeichersysteme zunehmend wirtschaftlicher als herkömmliche Stromerzeugungstechnologien. Es ist zu erwarten, dass Haushaltsspeicher in naher Zukunft eine neue Ära des Wettbewerbs einläuten werden.