מהי מערכת המרת חשמל (PCS)?

A מערכת המרת חשמל (PCS)הוא מכשיר אלקטרוני בעל צפיפות הספק גבוהה המיועד למערכות אחסון אנרגיה של סוללות בקנה מידה-תכליתי. הוא מאפשר המרה של צורות אנרגיה חשמלית וזרימת אנרגיה דו-כיוונית, תומך במתחי DC עד 1500V. PCS מיושם באופן נרחב במערכות אחסון אנרגיה וייצור אנרגיה מתחדשת.

 

ממוקם ביןסוללת אחסון אנרגיהורשת החשמל, זהו מרכיב הליבה המאפשר זרימה דו כיוונית של אנרגיה חשמלית בין מערכת אגירת האנרגיה לרשת החשמל. הוא משמש לשליטה בסוללה כדי לבצע המרה יעילה של AC/DC במהלך תהליך הטעינה/הפריקה ולוקח על עצמו את פונקציות המפתח של המרת אנרגיה חשמלית דו-כיוונית ובקרת מערכת.

עקרון העבודה הליבה של PCS הוא להשיג זרימה דו-כיוונית והמרת צורה של אנרגיה חשמלית: בין הצדדים AC ו-DC, באמצעות בקרת המיתוג של התקני מוליכים למחצה, מתח ה-AC מהרשת מתוקן להספק DC כדי לטעון את הסוללה; או שכוח ה-DC מהסוללה הופך למתח AC כדי להזין בחזרה לרשת. תהליך זה מווסת באופן דינמי על ידי מערכת הניטור של רשת המיקרוגריד, שיכולה לבצע פקודות כוח קבוע (PQ) או זרם קבוע (CC) כדי לשלוט במדויק על זרימת האנרגיה של טעינה ופריקה של הסוללה (כגון גילוח שיא ומילוי עמק), ובו זמנית להחליק את תנודות ההספק של מקורות כוח משתנים כמו אנרגיית רוח ופוטו-וולטאיות.

בקיצור, ה-PCS הוא גשר מפתח המחבר בין אחסון אנרגיה והעברת חשמל, המאפשר שיגור אנרגיה גמיש, ניצול יעיל ופעולת רשת יציבה באמצעות המרת וניהול אנרגיה יעילים וחכמים.

בהתבסס על תרחישי יישומים שונים, ניתן לחלק PCS לשלוש קטגוריות עיקריות: תחנות כוח לאגירת אנרגיה, תעשייתיות ומסחריות ומגורים. ההבדל העיקרי טמון בתפוקת הכוח.

תחנות כוח לאחסון אנרגיה

תחנות כוח גדולות לאחסון אנרגיה- ממלאות תפקידים חשובים מרובים במערכת החשמל, כולל ויסות תדרים, ויסות מתח וגיבוי. הספק ה-PCS שלהם מגיע בדרך כלל לרמות מגה וואט ומעלה, עם הספקים הנעים בין כמה מגה וואט למאות מגה וואט. יש להם דרישות מחמירות למהירות התגובה של המערכת ודיוק הבקרה, וחייבים להיות בעלי יכולת הסתגלות חזקה של חיבור לרשת- ויכולות תיאום מקבילי רב--מכונות כדי להבטיח פעולה בטוחה, יעילה ויציבה של מערכת החשמל במהלך-המרת אנרגיה דו-כיוונית בקנה מידה גדול. הם יחידת תמיכה ליבה הכרחית לבניית רשתות חכמות.

מערכות אחסון אנרגיה תעשייתיות ומסחריות (PCS)

טווח ההספק עבור מערכות אחסון אנרגיה תעשייתיות ומסחריות נע בדרך כלל בין 50kW ל-500kW. מול עומסי חשמל ותנאי הפעלה מורכבים ו-משתנים ללא הרף, PCS חייב להיות בעל יעילות המרה של למעלה מ-98.5% ויכולת -רמת תקלות-ברמת אלפיות השנייה. על ידי ביצוע מדויק של אסטרטגיית שיא-גילוח ומילוי עמק- של "אחסון חשמל בשעות{10}}שפל ופריקה בשעות השיא", היא למעשה מפחיתה את עלויות החשמל של שיא לעסקים ב-30%-50%. במקביל, בידוד תנודות הרשת ופונקציות המיתוג החלקות שלו מבטיחים אספקת חשמל רציפה לקווי ייצור קריטיים או למתחמים עסקיים, משפרים משמעותית את אמינות החשמל והופכים לאפוטרופוס של ניהול האנרגיה הארגוני.

PCS לאחסון אנרגיה למגורים

PCS לאחסון אנרגיה למגורים נע בדרך כלל בהספק בין 5kW ל-10kW. העיצוב הקומפקטי והמודולרי שלו מאפשר התקנה קלה ואינטגרציה חלקה עם מקורות אנרגיה מבוזרים כגון אנרגיה סולארית על הגג. על ידי אחסון עודפי אנרגיה סולארית במהלך היום ואספקת עומסים ביתיים בלילה, הוא חוסך ביעילות בעלויות חשמל בשיא-ולא. יתר על כן, הוא מספק כוח גיבוי חלק במהלך הפסקות רשת, ומבטיח באופן רציף אספקת חשמל לעומסים קריטיים כגון מקררים, תאורה וציוד תקשורת, ובכך יוצר פתרון מיקרו-רשת בטוח ואוטונומי לבית.