"Apondèm d'emmagazinatge de batariá a nòstre projècte solar. Deuriam utilizarAcoplament CA o Acoplament DC?"
La responsa comença amb una sola question: ont se connecta la batariá en rapòrt amb l'inversor solar?
Dins un sistèma AC-coblat, la batariá se connecta del costat AC-après que l'energia solara es estada convertida. Dins un sistèma acoblat DC-, la batariá se connecta del costat DC, abans que l'alimentacion siá convertida en CA.
Aquesta distincion afecta la complexitat de l'ajustament, la soplesa de carga, e lo nombre d'estadis de conversion entre lo sistèma FV e la batariá.
Cap d'arquitectura es pas universalament melhora. La bona causida depend de cinc factors: l'estadi del projècte, la font de recarga, los besonhs d'independéncia, las contraintes de la ret, e los plans d'expansion.
Cossí fonciona un BESS acoblat AC-
Dins un sistèma acoblat AC-:
- Panèls solarsgenerar d'energia de CC.
- L'inversor FV lo convertís en alimentacion CA.
- La batariá se connecta al bus CA a travèrs unsistèma de conversion bidireccionala de poténcia (PCS).
- Lo sistèma FV e BESS se rescontran sul costat AC.
Via de carga solara: matritz FV → Inversor FV → Bus CA → PCS bidireccional→ batariá
Aquesta separacion facilita generalament l'integracion de l'ajustament e l'explotacion independenta. Pasmens, l'energia solara passa per mai d'estadis de conversion abans d'aténher la batariá.
Cossí fonciona un BESS DC-Acoblat
Dins un sistèma DC-acoblat :
- La matritz PV e la batariá se connectan abans que l'alimentacion siá convertida en CA.
- L'energia solara pòt aténher la batariá del costat DC sens èsser d'en primièr convertida en CA.
- Los dos sistèmas partejan o coordinan l'estadi de conversion de poténcia.
- La tension de CC, la capacitat de l'inversor e la logica de contraròtle devon èsser coordinadas dins lo sistèma.
Camin FV: matriç FV → CC/CC o MPPT → bus CC comun → PCS ibrid o inversor → bus CA
Camin de la batariá: Batariá ↔ bus de CC comun
Aquò pòt acorchir lo camin de conversion de la batariá PV-a-e prene en carga la recuperacion d'energia talhada-dins de condicions apropriadas. Pasmens, la batariá, l'inversor, la tension CC e lo sistèma de contraròtle devon èsser concebuts amassa.
Nota: Una batariá de CC significa pas automaticament un acoblament de CC
Totas las pilas emmagazinan d'electricitat CC. Pasmens, la batariá ela meteissa determina pas lo metòde d'acoblament del projècte.
- Recipient de batariá → PCS dedicat → Bus AC : lo projècte pòt èsser AC-acoblat.
- FV e batariá → arquitectura CC partejada → inversor comun: s'agís d'un sistèma d'emmagazinatge solar-plus- tipic CC-acoblat.
Lo metòde d'acoblament es determinat per l'arquitectura electrica globala.
AC-Acoplat vs DC-Acoplat BESS a un agach
Lo ponch de connexion explica cossí fonciona cada arquitectura. Afecta tanben cossí lo sistèma es integrat, cargat, operat e espandit. Lo tablèu çai-jos resumís las principalas diferéncias de nivèl del projècte-.
| Factor de projècte | AC-Coupled BESS | DC-Coupled BESS |
| Punt de connexion | PV e BESS se rescontran sul costat AC | PV e BESS se connectan sul costat DC |
| Conversion de poténcia | PCS d'inversor PV e de batariá separats | Estadi d'inversor partejat o coordinat |
| Renovacion PV existenta | Normalament mai aisit d'apondre sens redessenhar lo sistèma PV DC | Pòt demandar de modificacions a l'arquitectura FV existenta |
| Camin de batariá PV-a- | L'energia solara passa per mai d'estadis de conversion | L'energia solara pòt aténher la batariá a travèrs de mens d'estadis de conversion |
| Recarga de ret | En general mai sople a travèrs lo PCS de la batariá | Depend mai de la topologia del convertidor e del dessenh de contraròtle |
| Recuperacion d'energia retalhada- | Limitada per la sortida de l'inversor FV | Pòt capturar PV talhat dins de condicions apropriadas |
| Operacion independenta | PV e BESS pòdon generalament foncionar e èsser mantenguts mai independentament | PV e BESS son mai estrechament coordinats |
| Expansion futura | L'energia PV, l'energia PCS e l'energia de la batariá pòdon sovent èsser espandidas separadament | L'expansion deu considerar la tension de CC e los limits de l'inversor partejats |
Pas 1 - Es un projècte novèl o un sistèma fotovoltaic existent?
Lo punt de partença del projècte es un dels primièrs factors dins unAC-acoblat vs DC-acoblatavaloracion.
Quand la centrala fotovoltaica es ja en foncionament
Per una centrala fotovoltatica en foncionament, revisatz:
- Inversor PVestat e vida de servici restanta
- Capacitat del bus e del transformator de CA
- Paramètres de commutador e de proteccion
- Punt d'interconnexion (POI) e limits de poténcia
Acoblament CAes sovent avalorat d'en primièr perque l'inversor PV existent e l'arquitectura CC pòdon generalament demorar en plaça. Lo BESS pòt alara se connectar a travèrs un PCS bidireccional dedicat.
Aquò pòt reduire lo redessenh del costat PV-. Pasmens, la capacitat del transformator, la coordinacion de proteccion e los limits de la grasilha devon encara èsser verificats.
Novèl projècte solar + emmagazinatge
Un novèl projècte permet de considerar las doas arquitecturas dempuèi lo començament.
La comparason iniciala deuriá se centrar sus se lo projècte utilizarà :
- Una estapa d'inversor partejada o coordinada
- PCS d'inversor PV e de batariá separats
- Integracion mai estrecha de batariá PV
- Mai granda independéncia operacionala
L'estrategia de recarga, los requisits d'explotacion, los limits de la grasilha e lo plan d'expansion son avalorats dins las etapas seguentas.
Pleu d'emportar:Los retrofits PV existents donan sovent mai de pes a l'acoblament CA. Per de novèls projèctes d'emmagazinatge solar-plus-, las doas arquitecturas deurián demorar dobèrtas per una avaloracion ulteriora.
Pas 2 - Quin serà lo camin d'energia principal?
La question seguenta dins unAcoplament de CA vs acoplament de CCl'avaloracion es cossí l'energia arribarà a la batariá.
Quand la PV es la font de carga principala
Un projècte PV-dominant deuriá d'en primièr confirmar :
- Excedent solar disponible o de talh d'inversor
- PilaEstat de carga (SOC)espaci de cap e poténcia de carga
- Limits d'exportacion
- Se l'energia emmagazinada a una fenèstra de descarga preciosa
Dins aquel cas,Acoblament de CCs'ameritava una avaloracion mai pròcha. Un sistèma solar acoblat DC- pòt acorchir lo camin de conversion de batariá PV-a- e capturar d'energia talhada dins de condicions adequadas. Pasmens, lo benefici existís pas que quand la batariá es disponibla per absorbir aquela energia e la pòt descargar mai tard per un objectiu util.
Quand una recarga de ret flexibla es requerida
La recarga de la ret pòt èsser importanta per:
- Rasatge de pic
- Arbitratge energetic
- Responsa a la demanda
- Servicis de ret
Lo projècte deuriá tanben confirmar los limits d'importacion, las règlas de tarifa e de mesura, eSistèma de gestion de l'energia (EMS)requisits de despatch.
Dins aquel cas,Acoblament CAprovesís sovent mai de soplesa. Un PCS de batariá dedicat permet al BESS de cargar e de despachar mai independentament de la generacion PV.
Pleu d'emportar:La font de carga dominanta ajuda a restrenhir la causida: la carga FV dirècta renfòrça lo cas per l'acoblament DC, del temps que la carga de grasilha flexibla renfòrça lo cas per l'acoblament CA.
Etapa 3 - PV e BESS devon foncionar independentament?
La question seguenta es se lo sistèma FV e BESS devon foncionar coma d'actius separats.
Quand l'operacion independenta es importanta
Aquò pòt inclure:
- PV contunhant de foncionar pendent l'arrèst de BESS
- Recarga e despatch de la ret independenta
- Oraris de mantenença separats
- Participacion independenta als servicis de ret
- Expansion separada de la capacitat de PV, PCS e de batariá
Direccion d'arquitectura: L'acoblament de CA ofrís generalament una mai granda soplesa.
L'inversor PV e lo PCS de batariá utilizan de camins de conversion separats. Aquò rend lo contraròtle independent, la mantenença e l'isolament de fauta mai aisit d'organizar.
Quand l'operacion partejada es acceptabla
Una arquitectura acoblada DC- pòt èsser considerada quand una integracion del sistèma mai pròcha es acceptabla.
Los contraròtles claus incluson:
- Capacitat d'inversor partejada
- Sortida FV simultanèa e descarga de la batariá
- Limits de poténcia comuns
- Impacte de la fauta e de la mantenença
- Disponibilitat del sistèma requerida
Una integracion mai pròcha pòt acorchir lo camin de la batariá PV-a-. Pasmens, l'inversor partejat pòt tanben crear un limit comun per lo foncionament e la disponibilitat.
Pleu d'emportar:L'acoblament CA ofrís generalament d'avantatges quand lo sistèma FV e BESS demandan un foncionament, un mantenement o una participacion al mercat independents. A l'invèrs, l'acoblament de CC pòt èsser priorizat se las contraintes d'una arquitectura partejada son acceptablas e lo projècte prioriza una eficiéncia de batariá mai nauta PV-a- e de còstes d'equipament mai bas-a condicion que de condicions de concepcion especificas son satisfachas.
Pas 4 - Qué permet la connexion a la grasilha?
Los requisits de connexion a la ret influencian dirèctament la causida de l'arquitectura. Quitament se los sistèmas FV e d'emmagazinatge d'energia son plan concebuts, lo projècte pòt encara pas foncionar coma esperat se las condicions de connexion a la ret los prenon pas en carga.
Punt de connexion e POI
Començatz per confirmar :
- Tension de connexion a la ret
- Se un transformador de pas-naut es requerit
- Punt de mesura e configuracion
- Limits d'importacion e d'exportacion
- Se lo sistèma FV e BESS partejan lo meteis POI
Dins un sistèma AC-acoblat, l'inversor PV e lo PCS de la batariá encaminèron l'alimentacion a travèrs de camins de conversion separats abans de se combinar del costat CA. Dins un sistèma tipic DC-acoblat, la generacion FV e l'energia de la batariá son integradas sul bus DC e exportadas a travèrs un inversor partejat o coordinat.
Aquesta distincion arquitecturala es critica quand lo POI es prèp de sa limita de capacitat. Del temps que lo partejament de la capacitat de connexion de l'inversor e de la grasilha melhora l'eficacitat del còst- de l'acoblament de CC, pòt tanben constrenher la generacion PV de pic simultanèa e la descarga de la batariá de poténcia completa.
Capacitat del transformator
La capacitat del transformator es una de las primièras contraintes a verificar dins uncomercial e industrial (C&I) BESSretrofit.
Lo transformador existent deu èsser avalorat per:
- Carga suplementària pendent la carga de BESS
- Flux d'alimentacion invèrsa pendent la descarga
- Funcionament simultanèu PV e BESS
- Poder d'importacion e d'exportacion requerida
- Capacitat restanta e vida de servici
Se lo transformator pòt pas suportar lo flux d'energia previst, lo projècte pòt demandar de limits de foncionament, de mesas a jorn d'equipament, o un acòrdi de connexion diferent. Lo còst suplementari, l'espaci d'installacion e lo calendièr del projècte pòdon tanben afectar la decision d'arquitectura.
Proteccion e integracion de tension mejana (MV)
L'apond d'un BESS cambia la direccion e lo nivèl de flux d'energia. Lo sistèma de proteccion e MV existents devon doncas èsser revisats.
Los contraròtles claus incluson:
- Caracteristicas de corrent de fauta-basadas sus l'inversor-
- Paramètres de relais e de proteccion
- Coordinacion entre l'inversor FV e la batariá PCS
- Capacitat de commutador MV existenta
- Alimentador o baia de commutacion disponible
- Isolament de mesura e de mantenença
Un sistèma acoblat AC-introduch un PCS de batariá separat sus la ret CA. Son interaccion amb lo transformator, l'inversor FV, e los dispositius de proteccion existents devon èsser coordenadas.
Un sistèma DC-acoblatpòt aver una interfàcia CA mai centralizada. Pasmens, l'isolament del costat DC-, la proteccion partejada de l'inversor, e los efièches de panna comuns demandan encara una avaloracion especifica del projècte. Cap d'arquitectura elimina pas lo besonh d'un estudi de proteccion.
Requisits d'utilitat e d'interconnexion
L'acòrdi d'utilitat o d'interconnexion deuriá confirmar :
- Se la recarga de la ret es autorizada
- Poténcia d'importacion e d'exportacion maximala
- Requisits de contraròtle d'exportacion-
- Operacion de grasilha bidireccionala
- Règlas de mesura e de comunicacion
- Permission de provesir de servicis de ret
Aquestes requisits pòdon cambiar dirèctament l'estrategia d'explotacion e l'encastre de l'equipament.
Per exemple, un limit d'exportacion bas pòt aumentar la valor de l'emmagazinatge d'excedent d'energia FV. Per contra, la carga de ret restrencha pòt reduire la valor de l'arbitratge d'energia o d'autres mòdes de foncionament basats sus la ret-.
Conselh del projècte: Demandatz la lista de verificacion de l'interconnexion de l'utilitat al començament del desvolopament del projècte. Los requisits de proteccion, de mesura, de contraròtle d'exportacion, de comunicacion e de servici de grasilha pòdon cambiar l'envergadura de l'equipament e la direccion de l'arquitectura.
Pleu d'emportar:Quand las contraintes sus la capacitat POI, la dimensionacion del transformator e los tèrmes d'interconnexion son estrictas, l'acoblament de CC ofrís una valor distinta en partejant d'inversors e en minimizant las interfàcias de ret. A l'invèrs, se las condicions de connexion a la grasilha- son flexiblas e que l'expedicion independenta es una prioritat, l'acoblament AC ofrís generalament una libertat operacionala mai granda.
Pas 5 - Qual es lo plan d'espandiment futur?
L'arquitectura iniciala deuriá prene en carga non solament l'encastre actual del projècte mas tanben lo plan d'expansion esperat. Abans de seleccionarAcoplament CA o CC, definir çò que pòt aumentar dins l'avenir.
Mai d'energia de la batariá o mai d'energia de PCS?
L'apond d'energia de la batariá aumenta lo kWh disponible e pòt prolongar la durada de la descarga. Pasmens, aumenta pas automaticament la poténcia de sortida.
Mai de kW pòdon demandar:
- Capacitat PCS suplementària
- Capacitat de corrent de la batariá mai nauta
- Mai de capacitat de transformator e de commutador
- Capacitat d'alimentador o de cable suplementària
- Sufisent espaci de cap al ponch d'interconnexion (POI)
- Aprobacion d'interconnexion revisada
Lo projècte deuriá doncas destriar entre apondre d'energia, apondre d'energia, o apondre los dos. Aquesta diferéncia afècta dirèctament lo camin d'expansion.
Augmentacion de CA
L'aumentacion de CA apond un novèl blòc BESS amb son pròpri PCS sul costat de CA.
Aqueste apròchi pòt prene en carga l'expansion en estapas amb mens de modificacion a l'arquitectura PV DC originala. Se lo transformator e lo POI an pro d'espaci de tèsta, un novèl blòc BESS pòt èsser apondut sens cambiar la capacitat del PCS existent.
Aquò pòt facilitar l'apondon d'energia de la batariá, d'alimentacion PCS, de blòts BESS complets, o de separar la capacitat de l'inversor FV per estapas.
Pasmens, l'expansion del costat AC- depend encara de la capacitat al nivèl del site-. L'espaci de cap del transformator, l'equipament de tension mejana, la capacitat de l'alimentacion, la coordinacion de proteccion, l'integracion dels EMS, e los limits d'importacion e d'exportacion devon totes èsser revisats.
L'acoblament CA pren en carga l'expansion modulara, mas suprimís pas la connexion a la grasilha- o las contraintes d'equipament.
Augmentacion de CC
L'aumentacion de CC apond la capacitat de la batariá a l'arquitectura de CC existenta darrièr un PCS o un inversor partejat.
Aquò pòt prene en carga una integracion mai estrecha entre la capacitat PV e la batariá, mas lo novèl equipament deu demorar compatible amb l'arquitectura DC existenta. Los contraròtles claus incluson:
- Gamma de tension de foncionament de CC
- Corrent CC maximal
- Espaci de cap d'inversor partejat
- Fenèstra de foncionament de la batariá
- Capacitat del convertidor CC/CC
- Sistèma de gestion de la batariá (BMS)comunicacion
- Logica de contraròtle e compatibilitat EMS
L'inversor partejat es sovent la limitacion principala. L'energia suplementària de la batariá pòt prolongar la durada de la descarga, mas pòt pas aumentar la sortida CA se l'inversor es ja completament cargat.
Las diferéncias dins la quimia de la batariá, la gestion termica, la fenèstra de tension o lo protocòl de comunicacion pòdon demandar un convertidor DC/CC suplementari o un redessenh del sistèma mai larg. Aquò pòt aumentar a l'encòp lo còst del projècte e las pèrdas de conversion.
Futura expansion PV
Lo plan futur FV deuriá èsser avalorat amassa amb lo plan d'expansion BESS. Dins un sistèma AC-acoblat, una capacitat FV suplementària pòt sovent èsser connectada a travèrs un inversor FV separat. Aquò a generalament mens d'impacte sus la batariá e la configuracion PCS existentas.
Dins un sistèma acoblat DC-, la novèla capacitat fotovoltaica deu demorar compatibla amb l'existenta:
- Limits de tension e corrent de CC
- Capacitat del convertidor CC/CC
- Capacitat d'inversor partejada
- Paramètres de contraròtle
- Foncionament simultanèu de PV e de batariá
Se la capacitat PV e de la batariá s'espèra que s'espandisson amassa, l'acoblament CC pòt demorar convenent, a condicion qu'un espaci de tèsta sufisent siá reservat dins l'inversor partejat e l'arquitectura CC.
Transformator, POI, e capacitat de contraròtle
Independentament del metòde d'acoblament, l'expansion pòt aumentar la carga de carga, la poténcia de descarga e lo nombre de periferics contrarotlats.
Lo projècte deuriá confirmar que:
- Lo transformator pòt prene en carga una poténcia de carga e descarga futura
- Lo POI a una capacitat d'importacion e d'exportacion sufisenta
- L'EMS a pro d'interfàcias, de capacitat de donadas e de capacitat de contraròtle
- Las aprobacions de proteccion e d'interconnexion pòdon prene en carga lo sistèma espandit
Se lo transformator o lo POI es ja pròche de son limit, l'arquitectura que siá pòt demandar de mesas a jorn d'equipament, de limits d'explotacion, o una novèla revision de la connexion a la grasilha-.
Pleu d'emportar:Se l'expansion futura apond subretot d'energia de la batariá e que la flexibilitat modulara es importanta, l'acoblament CA pren generalament en carga l'expansion incrementala mai aisidament. Se la capacitat futura de PV e de batariá creisseràn amassa e l'eficiéncia de conversion demòra una prioritat, l'acoblament de CC pòt encara èsser adaptat quand la tension de CC e la capacitat de l'inversor partejada son corrèctament correspondents. Quand lo POI es lo limit d'expansion principal, las doas arquitecturas necessitan una novèla revision de la connexion grid-.
Correspondéncia de l'encastre a d'escenaris de projècte comuns
Un còp las cinc questions çai-sus son respondudas, la direccion d'arquitectura ven generalament mai clara.
Pasmens, lo resultat es pas lo meteis per cada projècte. Un retrofit PV existent, un novèl sistèma d'emmagazinatge solar C&I-plus-, e unutility-escala co-projècte situatpòt cadun demandar un punt de partença diferent.
Lo tablèu çai-jos mòstra cossí l'encastre s'aplica a aqueles tres scenaris comuns.
| Scenari del projècte | Direccion de partença | Rason principala |
| Retrofit solar C&I existent | Avaloratz d'en primièr l'acoblament CA | L'inversor PV existent pòt sovent demorar en plaça del temps que lo BESS es apondut a travèrs un PCS dedicat |
| Novèl C&l Solar +Storage | Comparatz las doas arquitecturas | Lo dessenh deu equilibrar la carga FV dirècta, la carga de ret flexibla, lo foncionament independent e l'expansion futura |
| Utilitat-Escala Co-Situat PV + BESS | Modelar las doas opcions | La recuperacion de talh, los limits de POI, la capacitat de l'inversor partejada, l'estrategia de despatch e l'economia del projècte pòdon cambiar lo resultat |
Aquò's d'indicacions de partença, pas de recomandacions finalas. La capacitat del transformator, los limits de la grasilha, l'estrategia d'explotacion e l'expansion futura pòdon encara cambiar la causida d'arquitectura.
Informacion del projècte requerida abans la seleccion de l'arquitectura
L'encastre de cinc-estapas pòt restrenhir la direccion. Pasmens, una recomandacion d'arquitectura finala demanda encara de donadas especificas del projècte-.
| Categoria d'informacion | Detalhs a provesir |
| Tipe de projècte | Projècte novèl o ajustament PV existent |
| Sistèma FV | capacitat PV, rapòrt CC/CA, e modèl d'inversor |
| cibla BESS | Energia, capacitat d'energia e durada de descarga requeridas |
| Estrategia energetica | Font de carga principala, mòdes de foncionament e requisits de salvament |
| Connexion a la ret | Tension de ret, POl, e limits d'importacion/exportacion |
| Equipament existent | Transformator, equipament de commutacion, sistèma de proteccion, e capacitat disponibla |
| Documents electrics | Diagrama de linha unica- existent o prepausat |
| Requisits futurs | Plan d'expansion, nòrmas aplicablas, e objectius de servici grid- |
Aquestes detalhs ajudan a determinar se la direccion d'arquitectura iniciala es tecnicament practica. Sens eles, las diferéncias generalas entre l'acoblament CA e CC pòdon èsser explicadas, mas una recomandacion finala responsabla pòt pas èsser facha.
Abans que l'arquitectura siá finalizada, tres suposicions comunas deurián tanben èsser examinadas.
Tres suposicions que pòdon menar a la causida incorrècta
Quitament amb las donadas de projècte requeridas, qualques ipotèsis comunas pòdon encara destorbar la decision d'arquitectura.
"L'acoplament de CC es totjorn mai eficient".
L'acoblament de CC pòt reduire las pèrdas de conversion lo long del camin de la batariá PV-a-, mas l'eficiéncia totala depend tanben del mòde de foncionament, de la limita de mesura e de la consomacion auxiliara. Un camin de conversion mai cort se traduch pas totjorn per una valor de projècte mai nauta.
"Mens de compausants significan totjorn un còst de projècte mai bas"
Partejar un inversor pòt reduire la duplicacion de l'equipament, mas lo còst total del projècte inclutz tanben la conversion DC/CC, la proteccion, los contraròtles, la mesa en servici e los còstes de modificacion futura. Un nombre inicial d'equipaments mai bas pòt crear de limits d'explotacion o d'expansion mai estreches mai tard.
"L'acoplament de CA es sonque pels projèctes solars existents"
L'acoblament AC es comun dins los retrofits, mas pòt tanben servir de projèctes novèls que demandan una recarga de ret flexibla, un despatch independent, o una expansion modulara. L'estadi del projècte es un factor d'entre fòrça-determina pas l'arquitectura sola.
La comparason mòstra que cap d'arquitectura deuriá pas èsser seleccionada a partir d'un sol avantatge.
L'acoblament CA ofrís generalament mai d'independéncia e de modularitat. L'acoblament de CC pòt acorchir lo camin de la batariá PV-a- e far un melhor usatge de l'energia talhada o de la capacitat d'interconnexion partejada.
La bona causida ven del quadre complet del projècte: lo punt de partença, lo camin energetic, los besonhs d'explotacion, la connexion a la ret, e lo plan d'expansion. Aquestes cinc factors deurián èsser avalorats amassa abans que l'arquitectura siá finalizada.
Planificatz un projècte solar + emmagazinatge?
Partejatz vòstres requisits de projècte ambPolinovel'sequipa tecnica.