Power Conversion System (PCS) nei sistemi di accumulo di energia

Definizione e ruolo

Il sistema di conversione di potenza (PCS) è il dispositivo di conversione energetica principale in un sistema di accumulo di energia che collega la batteria di stoccaggio con la rete di alimentazione esterna o i carichi. Serve come hub energetico dell'intero sistema. La sua funzione fondamentale è quella di realizzare la conversione bidirezionale tra corrente continua (DC) e corrente alternata (AC), assumendo anche responsabilità chiave come la pianificazione dell'energia e il controllo della sicurezza all'interno del sistema.
Capacità di conversione energetica

A livello di conversione dell'energia, il valore fondamentale dei PC si trova nel colmare il divario della forma di energia tra la batteria di stoccaggio e la rete o i carichi. Poiché la batteria di archiviazione memorizza la corrente continua e la griglia e la maggior parte dei carichi utilizzano la corrente alternata, i PC consentono la ricarica e lo scarico flessibili attraverso la sua capacità di conversione bidirezionale. Durante la ricarica, converte la corrente alternata dalla griglia alla corrente continua ed la memorizza in modo efficiente nella batteria, ad esempio utilizzando elettricità non di picco di notte o l'elettricità in eccesso generata dal fotovoltaico o dall'energia eolica. Durante lo scarico, converte la corrente continua dalla batteria in corrente alternata per fornire energia durante la domanda di picco o alimentare l'elettricità alla rete per la rasatura di picco o il commercio di energia. Questa capacità bidirezionale costituisce la base per il completamento del ciclo di accumulo di energia e di rilascio.

Pianificazione dell'energia e coordinamento del sistema

I PC non eseguono semplicemente una conversione di energia passiva, ma esegue attivamente la programmazione di energia in base alle strategie di sistema. Funziona in coordinamento in tempo reale con il sistema di gestione delle batterie (BMS), acquisendo dinamicamente parametri chiave come lo stato di carica, la temperatura e lo stato di salute della batteria e regola di conseguenza la corrente di ricarica e scarica e tensione per evitare sovraccarico o sovraccarico. Ciò protegge efficacemente la durata della durata della batteria. Allo stesso tempo, lavora a stretto contatto con il sistema di gestione dell'energia (EMS) per cambiare automaticamente le modalità di ricarica e scarica in base alle politiche sui prezzi dell'elettricità, alle istruzioni di spedizione della rete e alle richieste di carico. Ciò massimizza le prestazioni economiche e funzionali del sistema di accumulo di energia.

Compatibilità della griglia e protezione della sicurezza

In termini di compatibilità della griglia e protezione della sicurezza, i PC svolgono un ruolo vitale. Durante lo scarico, deve garantire che l'output di alternanza corrisponda completamente alla griglia o al carico in tensione, frequenza e fase, ad esempio soddisfando lo standard da 380 V e 50Hz. Ciò evita l'inquinamento armonico o le attuali ondate e garantisce un'operazione di rete stabile. Il PCS è inoltre dotato di molteplici protezioni di sicurezza integrate tra cui protezione da sovracorrente, sovratensione, sovratemperatura e cortocircuito, nonché protezione anti-isolamento per prevenire il backfeeding quando la griglia è offline. Queste funzioni impediscono efficacemente i danni alle attrezzature e gli incidenti di sicurezza.

Indicatori di prestazione e scenari di applicazione

Inoltre, gli indicatori di prestazione dei PC come efficienza di conversione, velocità di risposta e valutazione di potenza determinano direttamente l'ambito applicabile del sistema di accumulo di energia. Negli scenari di stoccaggio di energia residenziale e commerciale, supporta l'arbitraggio del tempo e il backup di emergenza per ridurre i costi di elettricità. Nei sistemi di stoccaggio supportati dalle energie rinnovabili, aiuta ad assorbire la fluttuazione dell'energia fotovoltaica e eolica e migliora l'utilizzo dell'energia rinnovabile. Sul lato della griglia, può partecipare alla regolazione della frequenza e alla rasatura di picco per supportare la stabilità della griglia. Nei sistemi di microgrid, funge da dispositivo principale per il passaggio tra modalità collegate a griglia e off-griglia, garantendo l'alimentazione per aree remote o strutture critiche.

Conclusione

In sintesi, il sistema di conversione dell'alimentazione è sia il ponte che consente la DC bidirezionale e il flusso di energia CA all'interno del sistema di stoccaggio e l'unità centrale che garantisce un funzionamento di sistema sicuro ed efficiente. Le sue prestazioni determinano direttamente la redditività economica, l'affidabilità e l'ambito dell'applicazione del sistema di accumulo di energia. È un pilastro chiave per l'implementazione pratica delle tecnologie di accumulo di energia.

● Top 10 fornitori di PC ad alta potenza in tutto il mondo (2024)

Secondo il rapporto pubblicato dalla China Energy Storage Industry Alliance (CNESA) nel luglio 2025, le prime 10 imprese cinesi nelle spedizioni globali di PCS nel 2024 sono le seguenti: