АЦ Вс. ДЦ у стамбеним зградама опремљеним соларним плус складиштем

Истраживачи са Технолошког универзитета Цхалмерс у Шведској упоредили су потенцијал уштеде енергије дистрибутивних система наизменичне струје (АЦ) и једносмерне струје (ДЦ) за стамбене зграде опремљене ПВ и системима за складиштење батерија. Посебно су размотрили да ли ДЦ подешавања могу довести до нижих губитака енергије.

„Један аспект који произилази из рада је да бисмо могли да представимо моделовану уштеду губитака са дистрибуцијом једносмерне струје за нордијску климу са – у просеку – нижим зрачењем“, рекао је истраживач Патрик Оласпв магазин. „Такође, ефекат – и доказана неопходност – ПВ и складиштења батерија за постизање уштеде енергије помоћу једносмерне струје.

За своју анализу дневних и сезонских перформанси две топологије, научници су користили целогодишњи скуп података о коришћењу оптерећења, ПВ генерацији, карактеристикама ефикасности енергетских електронских претварача (ПЕЦ) зависним од оптерећења и складиштењу батерија. Они су разматрали конфигурације наизменичне и једносмерне струје за зграду са јужно оријентисаном инсталацијом соларне плус акумулације од 3,6 кВ под углом нагиба од 45 степени. Претпоставили су да зграда има простор и грејање топле воде за домаћинство преко топлотне пумпе из земље.

„Појединачна мерења су добијена за следеће уређаје: топлотну пумпу из земље, вентилацију, пумпе за воду и ПВ производњу“, рекли су научници, напомињући да је годишња потражња за оптерећењем 6.354 кВх, а ПВ производи 3.113 кВх. "Ова студија је изведена за зграду везану за мрежу; двосмерни АЦ/ДЦ претварач је био потребан за интеракцију са мрежом."

Рад је разматрао четири различите топологије система: АЦ—230 ВАЦ са ефикасношћу зависном од оптерећења, ДЦ1—380 ВДЦ са ефикасношћу зависном од оптерећења, ДЦ2—380 ВДЦ са фиксном ефикасношћу претварача и ДЦ3—380 и 20 ВДЦ са ефикасношћу зависном од оптерећења.

„Поднапонски ниво од 20 В ДЦ је додат на ДЦ1 и ДЦ2 за снабдевање мањих оптерећења и осветљења преко централног ДЦ/ДЦ претварача“, рекао је истраживачки тим.

Открили су да се губици двосмерног претварача значајно разликују када се моделују са фиксним карактеристикама ефикасности зависним од оптерећења. Такође су открили да топологија једносмерне струје може постићи уштеду енергије чак и без укључивања фотонапонских или батерија за складиштење.

„Губици мрежног претварача који користи приступ константне ефикасности (ДЦ2) били су 34 посто мањи од оних у случају имплементације ефикасности зависне од оптерећења (ДЦ1)“, рекли су. „Вредности системске ефикасности одговарајућих система (АЦ и ДЦ1−3) биле су 95,3, 94,3, 95,8 и 93,7 процената, респективно.“

Група је закључила да ДЦ поставка не представља повољну опцију у смислу смањења губитака без укључивања фотонапонског и батеријског система.

„У више научном контексту, наглашена је грешка коришћења константне ефикасности и за батерију и за енергетски електронски претварач“, закључио је Олас. „Такође, највеће уштеде су постигнуте када се фотонапонска енергија напајала директно или преко складишта батерија. Признајем да је дистрибуција једносмерне струје у зградама ниша апликација и да је ухваћена у Цатцх-22 ситуацији у вези са снабдевањем производа и потражње. Међутим, неки конкретни случајеви могу бити занимљиви за ово, на пример интерне ДЦ мреже са ПВ, батерија и ЕВ спојница и пословне зграде са добром корелацијом између ПВ и потражње за оптерећењем."

Истраживачи су представили своја открића у „Уштеда у губитку енергије коришћењем дистрибуције једносмерне струје у стамбеној згради са соларним фотонапонским и батеријским складиштем“, која је недавно објављена уЕнергије.