Hệ thống chuyển đổi năng lượng (PCS) trong hệ thống lưu trữ năng lượng

Định nghĩa và vai trò

Hệ thống chuyển đổi năng lượng (PCS) là thiết bị chuyển đổi năng lượng cốt lõi trong hệ thống lưu trữ năng lượng kết nối pin lưu trữ với lưới điện bên ngoài hoặc tải. Nó phục vụ như là trung tâm năng lượng của toàn bộ hệ thống. Chức năng cơ bản của nó là nhận ra chuyển đổi hai chiều giữa dòng điện trực tiếp (DC) và dòng điện xen kẽ (AC), đồng thời đảm nhận các trách nhiệm chính như lập kế hoạch năng lượng và kiểm soát an toàn trong hệ thống.
Khả năng chuyển đổi năng lượng

Ở mức độ chuyển đổi năng lượng, giá trị cốt lõi của PC nằm ở việc thu hẹp khoảng cách dạng năng lượng giữa pin lưu trữ và lưới hoặc tải. Vì pin lưu trữ lưu trữ dòng điện trực tiếp và lưới và hầu hết các tải sử dụng dòng điện xen kẽ, PCS cho phép sạc và xả linh hoạt thông qua khả năng chuyển đổi hai chiều của nó. Trong quá trình sạc, nó chuyển đổi dòng điện xen kẽ từ lưới thành dòng điện trực tiếp và lưu trữ hiệu quả nó trong pin, ví dụ bằng cách sử dụng điện ngoài đỉnh vào ban đêm hoặc điện dư thừa được tạo ra từ quang điện hoặc năng lượng gió. Trong quá trình xả, nó chuyển đổi dòng điện trực tiếp từ pin thành dòng điện xen kẽ để cung cấp năng lượng trong khi nhu cầu cao nhất hoặc cung cấp điện trở lại lưới để cạo râu cao điểm hoặc giao dịch năng lượng. Khả năng hai chiều này tạo thành nền tảng để hoàn thành chu kỳ lưu trữ và giải phóng năng lượng.

Lập kế hoạch năng lượng và phối hợp hệ thống

PCS không chỉ đơn giản thực hiện chuyển đổi năng lượng thụ động mà chủ động thực hiện lập kế hoạch năng lượng dựa trên các chiến lược hệ thống. Nó hoạt động trong sự phối hợp thời gian thực với Hệ thống quản lý pin (BMS), tự động có được các thông số chính như trạng thái sạc, nhiệt độ và trạng thái sức khỏe của pin, và điều chỉnh sạc và xả dòng điện và điện áp phù hợp để ngăn chặn quá mức hoặc giảm quá mức. Điều này bảo vệ hiệu quả tuổi thọ pin. Đồng thời, nó hoạt động chặt chẽ với Hệ thống quản lý năng lượng (EMS) để tự động chuyển đổi các chế độ sạc và xả theo chính sách định giá điện, hướng dẫn điều phối lưới và nhu cầu tải. Điều này tối đa hóa hiệu suất kinh tế và chức năng của hệ thống lưu trữ năng lượng.

Khả năng tương thích lưới và bảo vệ an toàn

Về khả năng tương thích lưới và bảo vệ an toàn, PCS đóng vai trò quan trọng. Trong quá trình xả, nó phải đảm bảo rằng dòng điện đầu ra xen kẽ hoàn toàn khớp với lưới hoặc tải điện áp, tần số và pha, ví dụ bằng cách đáp ứng tiêu chuẩn 380V và 50Hz. Điều này tránh ô nhiễm hài hòa hoặc sự gia tăng hiện tại và đảm bảo hoạt động lưới ổn định. Các PC cũng được trang bị nhiều biện pháp bảo vệ an toàn tích hợp bao gồm bảo vệ quá dòng, quá điện áp, quá nhiệt và bảo vệ ngắn mạch, cũng như bảo vệ chống đảo ngược để ngăn chặn việc tăng giá khi lưới điện ngoại tuyến. Các chức năng này có hiệu quả ngăn ngừa thiệt hại thiết bị và sự cố an toàn.

Các chỉ số hiệu suất và kịch bản ứng dụng

Ngoài ra, các chỉ số hiệu suất của các PC như hiệu quả chuyển đổi, tốc độ phản hồi và xếp hạng năng lượng trực tiếp xác định phạm vi áp dụng của hệ thống lưu trữ năng lượng. Trong các kịch bản lưu trữ năng lượng dân cư và thương mại, nó hỗ trợ chênh lệch thời gian sử dụng và sao lưu khẩn cấp để giảm chi phí điện. Trong các hệ thống lưu trữ được hỗ trợ năng lượng tái tạo, nó giúp hấp thụ sự dao động của năng lượng quang điện và gió và cải thiện việc sử dụng năng lượng tái tạo. Về phía lưới, nó có thể tham gia vào quy định tần số và cạo râu cực đại để hỗ trợ ổn định lưới. Trong các hệ thống microgrid, nó đóng vai trò là thiết bị cốt lõi để chuyển đổi giữa các chế độ kết nối lưới và ngoài lưới, đảm bảo cung cấp điện cho các khu vực xa hoặc các cơ sở quan trọng.

Phần kết luận

Tóm lại, hệ thống chuyển đổi năng lượng là cả cầu cho phép dòng năng lượng DC và AC hai chiều trong hệ thống lưu trữ và đơn vị trung tâm đảm bảo hoạt động hệ thống an toàn và hiệu quả. Hiệu suất của nó trực tiếp xác định khả năng kinh tế, độ tin cậy và phạm vi ứng dụng của hệ thống lưu trữ năng lượng. Nó là một trụ cột quan trọng cho việc thực hiện thực tế các công nghệ lưu trữ năng lượng.

● 10 nhà cung cấp máy tính công suất cao trên toàn thế giới (2024)

Theo báo cáo được công bố bởi Liên minh Công nghiệp Lưu trữ Năng lượng Trung Quốc (CNESA) vào tháng 7 năm 2025, 10 doanh nghiệp hàng đầu của Trung Quốc trong các lô hàng trên toàn cầu vào năm 2024 như sau: