Системи обновљивих извора енергије постали су суштинска компонента наших напора у борби против климатских промена и транзиције ка одрживој будућности. Ово је углавном због чињенице да су енергетски електронски претварачи способни да ефикасно и флексибилно управљају конверзијом и контролом електричне енергије између ових обновљивих извора и оптерећења или мреже.
Међутим, потребна нам је енергетска електроника да бисмо оптимизовали рад мреже и успешно укључили обновљиву енергију. Овај есеј ће испитати функцију енергетске електронике у системима обновљиве енергије, њихове предности и њихове импликације на будућност енергије.
Енергетски електронски претварачи са напредним карактеристикама за системе обновљиве енергије
Данас и у будућности, две кључне технологије ће бити кључне у снабдевању растућих енергетских потреба. Прво, постојаће конзистентан пораст енергије из чистих, обновљивих извора током следећег века. Алтернативни приступ укључује коришћење високо ефикасне технологије енергетске електронске конверзије за производњу, пренос и дистрибуцију енергије, као и апликације за крајње кориснике.
Енергетска електроника је кључна компонента технологије која омогућава, а презентација покрива најновија достигнућа у области обновљивих извора енергије, укључујући ветар, соларну енергију, горивне ћелије и системе за енергију таласа. Фокус ће бити на вишеслојним претварачима и њиховој употреби у опсегу кВ до МВ система обновљиве енергије, као што су ветар и фотонапонски. Разговор ће се бавити најпрактичнијим и најприступачнијим решењима енергетске електронике и актуелним развојем у области примене енергетских полупроводничких уређаја са широким појасом.
Складиштење енергије и функција енергетске електронике:
Пошто су обновљиви извори енергије, попут сунца и ветра, спорадични, складиштење енергије је од суштинског значаја за гарантовање стабилног, предвидљивог снабдевања електричном енергијом када ови ресурси не функционишу, као ноћу или у условима слабог ветра. Системи за складиштење енергије морају бити повезани на обновљиве изворе енергије, оптерећење или електричну мрежу и енергетску електронику, који обављају критичне функције конверзије и контроле.
Системи за складиштење енергије који користе батерије:
Најпопуларнија технологија складиштења енергије у системима обновљивих извора енергије су системи за складиштење енергије батерија (БЕСС), који су повезани са високом густином енергије и смањењем трошкова. БЕСС користи једносмерну струју (ДЦ) за складиштење вишка енергије произведене из обновљивих извора енергије. Енергетски електронски претварачи се тада могу навикнути да претварају једносмерну струју назад у наизменичну када је то потребно.
Енергетска електроника је способна за више од једноставне конверзије снаге. Њихове кључне улоге укључују контролу процеса пуњења и пражњења батерија, одржавање безбедног нивоа напуњености батерија и продужење века трајања батерије спречавањем дубоког пражњења и прекомерног пуњења.
Системи за складиштење енергије са замашњацима:
Енергетска електроника се повезује и са другим врстама складиштења енергије, као што су системи за складиштење енергије замајца. Ови уређаји складиште енергију као кинетичку енергију користећи вишак снаге за повећање брзине окретања замајца. Ротациона енергија се поново трансформише у електричну енергију када је електрична енергија потребна. Енергетски електронски претварачи се користе за промену излаза наизменичне струје променљиве фреквенције генератора замајца са једносмерне на корисну наизменичну струју фиксне фреквенције и назад.
СМЕС је скраћеница за суперпроводљиво складиштење магнетне енергије. За складиштење енергије у суперпроводљивом калему, енергетски електронски претварачи у СМЕС-у су неопходни за претварање наизменичне струје у једносмерну и назад у наизменичну струју када је потребна енергија.
П2Г, или напајање-гас:
Енергетска електроника регулише процес којим се електрична енергија трансформише у синтетички природни гас или водоник у П2Г системима. Добијени гас се може складиштити и трансформисати назад у струју, по потреби у конвенционалним складиштима гаса.
Коначно, повезивање уређаја за складиштење енергије на електричну мрежу зависи од енергетске електронике. Ово укључује координацију излаза наизменичне струје мреже са системом за складиштење, управљање преносом снаге између њих и руковање функцијама подршке мреже укључујући подршку напона и регулацију фреквенције.
