لماذا تحتاج إلى محول للحصول على الكهرباء من الألواح الشمسية في الشبكة؟
عندما تسقط أشعة الشمس على الألواح الشمسية على السطح ، تقوم هذه البلورات الزرقاء بتحويل الفوتونات إلى تيار من الإلكترونات بكفاءة 18-20 في المائة. لكن قلة من الناس يعلمون أن هذه الألواح الكهروضوئية من إخراج 240-600 volts dc ، يجب أن تخضع ل "تحول قوة" ليتم دمجها في شبكة الطاقة 380-}. المحور الرئيسي هذا تحول القوة هو المحول الضخم على ما يبدو.
I. التحول في طريق الطاقة
ناتج نظام توليد الطاقة الكهروضوئية من الطاقة المباشرة للطاقة الحالية مثل بلورات الجليد ذات الصلب ، في حين أن الشبكة تحتاج إلى زيادة في تيار التيار المتردد. يأخذ العاكس زمام المبادرة ، وقطع التيار المستمر إلى موجة جيبية 50 هرتز من خلال دائرة تبديل عالية التردد. لكن هذا التيار المتردد الأساسي له عيب مميت: الجهد الناتج الخاص به هو 380 فولت فقط ، وهو ما يشبه محاولة شرب حمام سباحة مع قش ، وهو ببساطة لا يكفي لتلبية الطلب على انتقال المسافات الطويلة.
يحدد مستوى الجهد كيف يمكن نقل الكهرباء بكفاءة. وفقًا لقانون جول ، فإن فقدان الخط يتناسب مع مربع التيار. عندما تعني طاقة إخراج محطة توليد الطاقة الكهروضوئية 100 كيلو وات ، 380 فولت تعني 263 أمبيرًا من التيار ، وتتصل إلى 10 كيلو فولت بعد انخفاض التيار إلى 10 أمبير ، فإن فقدان الخط هو 1/625 فقط من الأصل. هذه هي القيمة الأساسية لوجود المحول.
II.THE MAGIC من المحول
يتم تنفيذ معجزة الحث الكهرومغناطيسي داخل محول الخطوة. عندما يتم تنشيط الملف الأساسي مع التيار المتناوب ، يشكل حقل مغناطيسي بالتناوب طريقًا سريعًا من الخطوط المغناطيسية للقوة في قلب الحديد. يتم جرح الملفات الثانوية بنسبة 20: 1 ، كما لو كانت أحذية محملة بنابض إلى الجهد ، وتخرج 380 فولت إلى 7600 فولت. تتيح عملية التعزيز الدقيقة هذه القدرة على الوصول إلى الشبكة ذات الجهد العالي في النهاية.
تطورت المحولات الذكية الحديثة إلى "موالفات" لنظام الطاقة. وهي مزودة بجهد جهد تنظيم تنظيم الصنبور ، والذي يمكن أن يشعر بتقلب جهد الشبكة في الوقت الفعلي وضبط النسبة تلقائيًا. عندما ينخفض جهد الشبكة بنسبة 1 ٪ ، يمكن إكمال المحول في غضون 20 ميلي ثانية تبديل تروس ، لضمان أن يكون جهد الخرج مستقر في ± 2 ٪ من النطاق القياسي الوطني.
ثالثًا. القيادة الكلية لسمفونية شبكة الطاقة
في سيمفونية القوة المعقدة ، يعمل المحول كدور موصل الأوركسترا. ليس فقط تنسيق محطة الطاقة الكهروضوئية وجهد الشبكة ، ولكن أيضًا للتعامل مع التداخل التوافقي. توضح بيانات الاختبار أن محولات PV غير المسلحة قد تنتج تشويهًا توافقيًا بنسبة 5 ٪ ، في حين أن المحولات يمكن أن تقلل من المحتوى التوافقي إلى أقل من 3 ٪ من خلال الدوائر الكهرومغناطيسية ودوائر التصفية.
عندما يتم توصيل عشرات الآلاف من مواقع PV الموزعة بالشبكة في نفس الوقت ، يعمل المحول مثل كشك الحصيلة على الطريق السريع للطاقة. ينظم التوزيع الحالي من خلال مطابقة المعاوقة لتجنب التحميل الزائد للشبكة المحلية. تُظهر تجارب محاكاة شبكة الطاقة الإقليمية أن التكوين المعقول لمجموعة المحولات يمكن أن يجعل قدرة الاستهلاك الكهروضوئية زيادة بنسبة 23 ٪ ، انخفض معدل الضوء المهجور إلى أقل من 5 ٪.
هذا الكمية الحديدية الضخمة على ما يبدو هي في الواقع المدخر غير المرئي لثورة الطاقة النظيفة. من صفيف الـ 20 ميجاوات الكهروضوئي في مطار بكين داكينغ الدولي إلى محطة الطاقة خارج الشبكة في هضبة تشينغهاي-التبت ، كان المحول دائمًا يحرس بصمت الكيلومتر الأخير من التحويل الضوئي. عندما يتم تغذية المزيد والمزيد من الطاقة الضوئية في شبكة الطاقة من خلال المحولات ، فإننا نشهد فجر حقبة جديدة - كل أشعة من أشعة الشمس تجد منزلًا ، وكل درجة من الطاقة النظيفة يمكن أن تضيء في المستقبل.