AC Vs. Güneş artı depolama ile Donatılmış Konut Binalarında DC

İsveç'teki Chalmers Teknoloji Üniversitesi'nden araştırmacılar, PV ve pil depolama sistemleriyle donatılmış konut binaları için alternatif akım (AC) ve doğru akım (DC) dağıtım sistemlerinin enerji tasarrufu potansiyelini karşılaştırdı. Özellikle, DC kurulumlarının daha düşük enerji kayıplarına yol açıp açmayacağına baktılar.

Araştırmacı Patrik Ollas, "Çalışmadan elde edilen bir özellik, - ortalama olarak - daha düşük ışınımlı bir İskandinav iklimi için DC dağılımıyla modellenmiş kayıp-tasarrufları sunabilmemizdir" dedi.pv dergisi. "Ayrıca, DC ile enerji tasarrufu elde etmek için PV ve pil depolamanın etkisi ve kanıtlanmış gerekliliği."

Bilim adamları, iki topolojinin günlük ve mevsimsel performansının analizi için, yük kullanımı, PV üretimi, güç elektroniği dönüştürücülerinin (PEC'ler) yüke bağlı verimlilik özellikleri ve pil depolamasına ilişkin tam yıllık bir veri seti kullandılar. 45 derece eğim açısında güneye yönelik 3,6 kW güneş artı depolama kurulumuna sahip bir bina için AC ve DC konfigürasyonlarını değerlendirdiler. Binanın bir toprak kaynaklı ısı pompası aracılığıyla alan ve kullanım sıcak suyu ısıtması olduğunu varsaydılar.

Bilim adamları, "Aşağıdaki cihazlar için ayrı ölçümler elde edildi: toprak kaynaklı ısı pompası, havalandırma, su pompaları ve PV üretimi," dedi bilim adamları, yıllık yük talebinin 6.354 kWh olduğunu ve PV'nin 3.113 kWh ürettiğini belirtti. "Bu çalışma, şebekeye bağlı bir bina için yapıldı; şebeke etkileşimi için çift yönlü bir AC/DC dönüştürücüye ihtiyaç duyuldu."

Çalışma dört farklı sistem topolojisini ele aldı: yüke bağlı verimlilikle AC—230 VAC, yüke bağlı verimlilikle DC1—380 VDC, sabit dönüştürücü verimliliğiyle DC2—380 VDC ve yüke bağlı verimlilikle DC3—380 ve 20 VDC.

Araştırma ekibi, "Daha küçük yükleri ve aydınlatmayı merkezi bir DC/DC dönüştürücü aracılığıyla sağlamak için DC1 ve DC2'ye 20 VDC alt voltaj seviyesi eklendi" dedi.

Çift yönlü dönüştürücü kayıplarının, sabit ve yüke bağlı verimlilik özellikleriyle modellendiğinde önemli ölçüde farklılık gösterdiğini bulmuşlardır. Ayrıca, DC topolojisinin, PV veya pil depolama dahil edilmeden bile enerji tasarrufu sağlayabileceğini buldular.

"Sabit verimlilik yaklaşımı (DC2) kullanan şebekeye bağlı dönüştürücünün kayıpları, yüke bağlı verimlilik (DC1) uygulayan duruma göre yüzde 34 daha düşüktü" dediler. "İlgili sistemlerin (AC ve DC1−3) sistem verimlilik değerleri sırasıyla yüzde 95,3, 94,3, 95,8 ve 93,7 idi."

Grup, bir PV ve pil sistemi dahil edilmeden DC kurulumunun kayıp azaltma açısından uygun bir seçenek sunmadığı sonucuna vardı.

Ollas, "Daha bilimsel bir bağlamda, hem pil hem de güç elektroniği dönüştürücü için sabit verimlilik kullanmanın hatalı olduğu vurgulandı." "Ayrıca, en önemli tasarruf, PV gücünün yüklere doğrudan veya pil deposu yoluyla beslendiğinde elde edildi. Binalardaki DC dağıtımının niş bir uygulama olduğunu ve tedarik konusunda Yakalama-22 durumuna yakalandığını kabul ediyorum. Ancak bazı özel durumlar bunun için ilginç olabilir, örneğin PV'li dahili DC şebekeleri, pil ve EV kuplajı ve PV ile yük talebi arasında iyi bir korelasyona sahip ofis binaları."

Araştırmacılar bulgularını yakın zamanda yayınlanan "Güneşli Fotovoltaik ve Pil Depolu Bir Konut Binasında Doğru Akım Dağıtımını Kullanarak Enerji Kaybı Tasarrufu" başlıklı makalede sundular.enerjiler.