גישה זו מסייעת להפחית את ההשפעה של עומסי טעינה גבוהים של-הספק על הרשת המקומית, משפרת את הניצול של חשמל מתחדש ותומכת בהובלת-פחמן נמוכה יותר. ככל שאימוץ EV ופריסה של אנרגיה מבוזרת ממשיכים לגדול, תחנות משולבות עוברות מפרויקטי פיילוט לעבר שימוש מסחרי רחב יותר באזורי שירות בכבישים מהירים, פארקי תעשייה, מתחמים מסחריים, מתקנים לוגיסטיים ומקומות טעינה קהילתיים.
1. ארבע תתי מערכות ליבה
תחנת טעינה-משולבת לאחסון-סולארית בנויה בדרך כלל סביב ארבע תת-מערכות המתואמות באופן הדוק.
מערכת PV שמש
מערכת ה-PV משמשת כמקור האנרגיה המתחדש של האתר, והופכת את אור השמש לחשמל. המרכיבים העיקריים שלו כוללים מודולי PV, ממירים, מבני הרכבה, כבלי DC, קופסאות קומבינרים וציוד הגנה.
מודולי PV ממירים קרינת שמש לכוח DC באמצעות האפקט הפוטו-וולטאי. ממירי PV לאחר מכן ממירים את הספק DC לחשמל AC לשימוש על ידי טעינת ציוד, עומסי עזר או הרשת.
מערכת אחסון אנרגיה לסוללות
מערכת אגירת האנרגיה משמשת כמאגר האנרגיה של התחנה. הוא אוגר חשמל כאשר תפוקת השמש זמינה או הביקוש לרשת נמוך יותר, ואז משחרר אותו כאשר הביקוש לטעינה עולה או הייצור המתחדש יורד.
רוב הפרויקטים המסחריים משתמשים כיום במערכות סוללת ליתיום-, במיוחד בכימיה של ליתיום ברזל פוספט (LFP), בגלל פרופיל הבטיחות החזק, חיי השירות הארוכים והזמינות הרחבה שלה בשוק. סוללות זרימת חיזור ונדיום עשויות להיחשב גם ליישומים הדורשים אחסון-ארוך או מספר גבוה מאוד של מחזורי טעינה-.
מערכת טיפוסית לאחסון אנרגיה של סוללות כוללת מתלים או ארונות סוללות, מערכת המרת חשמל (PCS), מערכת ניהול סוללות (BMS), ציוד לניהול תרמי, מערכות הגנה מפני אש ובטיחות.
תשתית טעינת EV
ציוד הטעינה הוא הלקוח-העומד מול חלק מהתחנה, ומספק חשמל לכלי רכב חשמליים בצורה בטוחה ויעילה.
תצורות אופייניות כוללות:
מטענים מהירים DC, החל מיחידות טעינה רגילות-מהירה ועד למערכות טעינה מקוררות-בנוזל גבוהה-
מטענים AC, בשימוש נפוץ לזמני שהייה ארוכים יותר כגון מקומות עבודה, קהילות מגורים ואתרי טעינת יעד
טכנולוגיית טעינה-נוזלית משמשת יותר ויותר עבור יישומי הספק-גבוהים מכיוון שהיא יכולה לתמוך ברמות זרם גבוהות יותר תוך שיפור הטיפול בכבלים וביצועים תרמיים.
מערכת ניהול אנרגיה
מערכת ניהול האנרגיה, או EMS, היא מרכז הבקרה התפעולי של התחנה. הוא מנטר ייצור סולארי, מצב טעינת הסוללה, ניצול המטען, עומסי בניין ותנאי רשת בזמן אמת.
בהתבסס על נתונים אלה, ה-EMS יכול לתאם זרימות אנרגיה כדי לתעדף את הצריכה המתחדשת, לנהל טעינה ופריקה של סוללות, לתמוך בניהול ביקוש ולייעל לוחות זמנים לטעינה. ביישומים מתקדמים יותר, ניתן להשתמש באלגוריתמי חיזוי כדי לשפר את החלטות השילוח המבוססות על תפוקה סולארית צפויה, ביקוש לטעינה ותקופות תעריף חשמל.
2. טכנולוגיות מפתח אינטגרציה של מערכות
DC-ארכיטקטורה משולבת
צימוד DC משלב ייצור PV, אחסון סוללות וציוד טעינת DC בצד DC של המערכת. זה יכול להפחית את שלבי המרת הספק מיותרים בהשוואה לתכנונים מסויימים של-AC.
לדוגמה, חשמל DC שנוצר-סולארי עשוי להיות מנותב יותר ישירות לאחסון סוללות או לציוד טעינת DC, בהתאם לטופולוגיית המערכת. זה יכול לשפר את יעילות המרת האנרגיה ולפשט את ניתוב האנרגיה, אם כי התועלת בפועל תלויה בבחירת הציוד, באסטרטגיית ההפעלה ובתצורת האתר.
מערכות-צמודות DC אטרקטיביות במיוחד עבור פרויקטים עם נתח גבוה של-ייצור סולארי באתר, אחסון סוללות ודרישת טעינה מהירה- DC.
חיבור DC גמיש
חיבור DC גמיש מאפשר PV, אחסון וטעינה של נכסים בתוך תחנה לפעול כרשת אנרגיה מתואמת יותר. במקום להתייחס לכל נכס כמערכת מבודדת, ניתן להקצות כוח באופן דינמי בהתאם לביקוש-בזמן אמת ולקיבולת זמינה.
גישה זו יכולה לשפר את הניצול של אנרגיה מתחדשת מקומית, להפחית את ההשפעה של שיא הטעינה ולשפר את גמישות התפעול ברמת האתר.- באזורים מוגבלים לרשת-, הוא עשוי גם לתמוך בפריסה מהירה יותר על ידי הפחתת הצורך בהרחבת רשת מיידית במעלה הזרם.
רשת-יצירת אחסון אנרגיה
מערכות אחסון אנרגיה-ליצירת רשת נועדו לספק יותר מפונקציות טעינה ופריקה קונבנציונליות. הם יכולים לסייע בתמיכה ביציבות מתח ותדר, במיוחד בתנאי הפעלה- חלשים או באיים.
בהתאם לאסטרטגיית הבקרה ולדרישות הפרויקט, מערכות -ליצירת רשת עשויות לספק פונקציות כגון תמיכה במתח, תגובת תדרים, תמיכה בהעברה חלקה ויכולת התנעה- שחורה. תכונות אלו יכולות לשפר את החוסן של עמדות טעינה המשרתות מסדרונות ניידות קריטיים, מתקנים תעשייתיים או אזורים בעלי קיבולת רשת מוגבלת.
בקרת קבוצת מטען חכמה
בתחנות טעינה-בעוצמה גבוהה, טעינת רכב בו זמנית יכולה ליצור שיאי עומס חדים ובלתי צפויים. בקרת קבוצת מטענים חכמה מאפשרת ל-EMS לתאם מטענים מרובים בהתאם לקיבולת האתר, זמינות הסוללה, מגבלות הרשת ועדיפות הטעינה.
כאשר הקיבולת הזמינה מוגבלת, המערכת יכולה להקצות כוח באופן דינמי-לדוגמה, לשמור על טעינה בעדיפות עבור מטענים{1}}הספק גבוהים נבחרים תוך התאמה זמנית של הפלט מיחידות בעדיפות- נמוכה יותר. זה עוזר לשפר את ניצול התחנות הכולל מבלי לחרוג ממגבלות החיבור לרשת.
טעינה חכמה וניהול עומסים גמיש מוכרים יותר ויותר ככלים מעשיים להפחתת ביקוש שיא ושיפור שילוב הרשת ככל שהטעינת EV מתרחבת