Lưu trữ pin mặt trời PV

Hệ thống lưu trữ pin quang điện mặt trời là giải pháp năng lượng toàn diện kết hợp hệ thống phát điện quang điện mặt trời với công nghệ lưu trữ năng lượng, cốt lõi là lưu trữ năng lượng điện dư thừa vào pin sau khi các tấm pin quang điện tạo ra điện, và sử dụng khi thiếu ánh sáng (như ban đêm và những ngày nhiều mây) hoặc khi mức tiêu thụ điện đạt đỉnh, nhằm đạt được quy trình quản lý năng lượng khép kín "tự tiêu thụ, lưu trữ điện năng dư thừa và dự phòng khẩn cấp". Đây là công nghệ then chốt để giải quyết vấn đề "không liên tục" và "biến động" của năng lượng mặt trời, đồng thời là nền tảng cốt lõi hỗ trợ thúc đẩy việc nâng cấp năng lượng quang điện từ "năng lượng bổ sung" lên "năng lượng chính".
1. Định nghĩa cơ bản và giá trị cốt lõi
Bản chất của hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời bằng pin quang điện là: hệ thống tam hợp "phát điện quang điện, lưu trữ năng lượng điện, lập lịch thông minh".

Quang điện (PV): Tấm pin quang điện chuyển đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành dòng điện một chiều;
Pin lưu trữ năng lượng: lưu trữ điện năng DC dư thừa từ pin quang điện (thường là pin lưu trữ năng lượng hóa học, chẳng hạn như pin lithium);
Lập lịch thông minh: Thông qua bộ biến tần, hệ thống quản lý pin (BMS) và các thiết bị khác, sự cân bằng động giữa "phát điện, lưu trữ và tiêu thụ điện" được thực hiện.

Giá trị cốt lõi của nó là phá vỡ những hạn chế của năng lượng mặt trời, tăng tỷ lệ tự tiêu thụ điện năng quang điện (từ 30%-50% lên hơn 80% so với các hệ thống kết nối lưới điện truyền thống), giảm sự phụ thuộc vào lưới điện và cung cấp nguồn điện dự phòng đáng tin cậy trong trường hợp mất điện.
2. Các thành phần và chức năng cốt lõi
Một hệ thống lưu trữ năng lượng pin quang điện mặt trời hoàn chỉnh bao gồm 5 thành phần cốt lõi, mỗi thành phần hoạt động cùng nhau để tạo ra, chuyển đổi, lưu trữ và phân phối năng lượng:

mảng quang điện
Nó bao gồm nhiều tấm quang điện được kết nối nối tiếp/song song và chức năng cốt lõi của nó là chuyển đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành dòng điện một chiều (DC).
Chìa khóa hiệu quả: Công nghệ MPPT (Theo dõi điểm công suất tối đa) (tích hợp trong biến tần) theo dõi điểm vận hành tối ưu của các tấm quang điện theo thời gian thực để đảm bảo hiệu suất phát điện tối đa, đặc biệt khi cường độ ánh sáng thay đổi.
Pin lưu trữ
"Kho năng lượng" của hệ thống, chịu trách nhiệm lưu trữ năng lượng quang điện dư thừa. Hiện nay, pin lithium-ion (như pin lithium sắt phosphate LiFePO₄, chiếm hơn 70% thị trường) đang là xu hướng chủ đạo nhờ độ an toàn cao, tuổi thọ dài (2000-6000 chu kỳ) và hiệu suất ổn định ở nhiệt độ thấp; một số trường hợp sử dụng pin axit chì (giá thành thấp nhưng tuổi thọ ngắn) hoặc pin lưu lượng (lưu trữ năng lượng dài hạn).
Thiết kế công suất: xác định theo nhu cầu tiêu thụ điện trung bình hàng ngày của người sử dụng, nhu cầu phát điện quang điện và nhu cầu điện dự phòng (như 5-20kWh cho hộ gia đình và 50-500kWh cho công nghiệp và thương mại).
Biến tần lai
Các chức năng cốt lõi của "trung tâm chuyển đổi và điều phối năng lượng" của hệ thống bao gồm:
Chuyển đổi DC/AC: Chuyển đổi dòng điện một chiều từ tấm pin quang điện và dòng điện một chiều từ pin thành dòng điện xoay chiều (AC) để sử dụng trong gia đình/công nghiệp;
Kiểm soát sạc và xả: khi phát điện quang điện > điện, kiểm soát việc sạc pin; khi phát điện quang điện < điện, kiểm soát việc bổ sung xả pin;
Tương tác lưới: Hỗ trợ và tích hợp