Načelo pretvorbe energije stambenog sustava za skladištenje energije

Pretvaranje energije tijekom postupka punjenja

Punjenje rešetke

Kada je sustav skladištenja stambene energije spojen na mrežu, može se naplatiti tijekom razdoblja niske cijene električne energije. U ovom trenutku, izmjenična snaga u mreži pretvara se u istosmjernu snagu prikladnu za bateriju za skladištenje energije pomoću punjača, a zatim se pohranjuje u bateriju za skladištenje energije. U ovom procesu pretvorba energije uglavnom uključuje pretvorbu AC u DC snage i pretvorbu električne energije u kemijsku energiju.

Pretvaranje AC u DC snage postiže se kroz krug ispravljača u punjaču. Krug ispravljača pretvara izmjeničnu snagu u mreži u istosmjernu snagu, a zatim podešava napon i struju kako bi bio pogodan za zahtjeve za punjenje baterije za skladištenje energije.

Pretvaranje električne energije u kemijsku energiju događa se unutar baterije za skladištenje energije. Različite vrste baterija za skladištenje energije imaju različite principe pretvorbe energije. Na primjer, litij-ionske baterije pohranjuju i oslobađaju električnu energiju kretanjem litijevih iona između pozitivnih i negativnih elektroda. Tijekom punjenja, litijevi ioni uklanjaju se iz pozitivne elektrode i ugrađeni u negativnu elektrodu kroz elektrolit, dok elektroni teče iz vanjskog kruga u negativnu elektrodu kako bi se postigla pretvorba električne energije u kemijsku energiju.

Punjenje fotonaponskih ploča

Za kućanstva s instaliranim fotonaponskim pločama, sustavi za skladištenje energije stambene energije također se mogu napuniti pomoću izravne struje generirane fotonaponskim pločama. Fotonaponske ploče pretvaraju solarnu energiju u izravnu struju, koja se zatim pohranjuje u baterije za skladištenje energije putem pretvarača i punjača.

U tom se procesu fotonaponski učinak postiže pretvorba solarne energije u električnu energiju. Nakon apsorbiranja sunčeve svjetlosti, poluvodni materijali u fotonaponskim pločama stvaraju parove elektronskih rupa. Ovi elektroni i rupe razdvojeni su djelovanjem električnog polja unutar poluvodiča kako bi se stvorio izravna struja. Zatim se izravna struja pretvara u izravnu struju prikladnu za baterije za skladištenje energije putem pretvarača i punjača i pohranjuje se u baterije za skladištenje energije.

Pretvaranje energije tijekom postupka pražnjenja

Kad kućanstvu treba električnu energiju, baterije za skladištenje energije u sustavu za skladištenje stambene energije počinju se ispuštati. Tijekom postupka pražnjenja kemijska energija se pretvara u električnu energiju, a zatim pretvara u izmjeničnu energiju putem pretvarača za isporuku kućanskih aparatima.

Pretvaranje kemijske energije u električnu energiju unutar baterije za skladištenje energije je obrnuti postupak postupka punjenja. Na primjer, u litij-ionskoj bateriji, litijevi ioni uklanjaju se iz negativne elektrode tijekom pražnjenja i ugrađeni u pozitivnu elektrodu kroz elektrolit, dok elektroni izlaze iz negativne elektrode i prolaze u pozitivnu elektrodu kroz vanjski krug da bi se formirala struja.

Pretvarač pretvara istosmjernu snagu u bateriji za skladištenje energije u izmjeničnu napajanje. Princip je pretvoriti istosmjernu snagu u niz moduliranih signala kvadratnih valova širine impulsa (PWM) kroz brzo prebacivanje elektroničkih prekidača. Nakon filtriranja, ovi signali kvadratnog vala mogu se koristiti za dobivanje izmjenične snage s istom frekvencijom i naponom kao i napajačka mreža, koja se može koristiti za isporuku kućanskih aparata.

Prednosti sustava skladištenja stambene energije

Poboljšati učinkovitost iskorištavanja energije

Stambeni sustav za skladištenje energije može se naplatiti tijekom razdoblja niske cijene električne energije i pražnjenja tijekom vršnog razdoblja cijene električne energije, smanjujući na taj način troškove električne energije kućanstva. Istodobno, može pohraniti i višak električne energije generirane fotonaponskim pločama i koristiti je noću ili u oblačnim danima kada fotonaponske ploče ne mogu proizvesti električnu energiju, poboljšavajući na taj način učinkovitost korištenja solarne energije.

Omogućavanje sigurnosne kopije

Kad je električna mreža isključena, sustav za skladištenje stambene energije može poslužiti kao rezervni izvor napajanja kako bi obitelji osigurao kontinuirano napajanje. Ovo je bitno za osiguranje osnovnih životnih potreba obitelji i rada važne opreme.

Smanjite ovisnost o električnoj mreži

Popularizacijom sustava skladištenja stambenih energija, obitelji mogu postupno smanjiti svoju ovisnost o električnoj mreži i postići energetsku samodostatnost. To ne samo da može smanjiti troškove energije obitelji, već i smanjiti opterećenje na mreži i poboljšati stabilnost i pouzdanost električne mreže.

Od punjenja do pražnjenja, sustav skladištenja stambene energije ostvaruje skladištenje i opskrbu električnom energijom kroz niz procesa pretvorbe energije. Omogućuje obiteljima učinkovito i pouzdano energetsko rješenje koje pomaže promicati energetsku transformaciju i održivi razvoj. Uz kontinuirani napredak tehnologije, performanse sustava skladištenja stambenih energija nastavit će se poboljšati, troškovi će se i dalje smanjivati, a očekuje se da će se u budućnosti široko koristiti u više obitelji.