מדוע אתה זקוק לשנאי כדי להשיג חשמל מפאנלים סולאריים לרשת?
כאשר אור השמש נופל על הפאנלים הסולאריים על הגג, הגבישים הכחולים הללו ממירים פוטונים לזרם של אלקטרונים ביעילות של 18-20 אחוז. אך מעטים אנשים יודעים כי לוחות פוטו -וולטאיים אלה מהפלט של 240-600 וולט DC, חייבים לעבור 'מטמורפוזה של כוח' כדי להשתלב ברשת הכוח 380- וולט AC. מרכז המפתח של מטמורפוזה של כוח זה הוא השנאי המגושם לכאורה.
I. המטמורפוזה של דרך צורת הכוח
תפוקת מערכת ייצור חשמל פוטו -וולטאית של אנרגיה זרם ישירה כגבישים קרח מיוצקים, ואילו הרשת צריכה להיות גל של זרם AC. המהפך לוקח את ההובלה, וחותך את ה- DC לגל סינוס של 50 הרץ דרך מעגל מיתוג בתדר גבוה. אבל AC ראשוני זה יש פגם קטלני: מתח היציאה שלו הוא רק 380 וולט, וזה כמו לנסות לשתות בריכת שחייה עם קש, ופשוט לא מספיק כדי לעמוד בביקוש להעברה למרחקים ארוכים.
רמת המתח קובעת כיצד ניתן להעביר חשמל ביעילות. על פי חוק ג'ול, אובדן קו פרופורציונלי לכיכר הזרם. כאשר כוח תפוקת תחנת כוח פוטו -וולטאית של 100kW, 380 וולט פירושו 263 אמפר זרם, ועלייה עד 10kV לאחר שהזרם צנח ל -10 אמפר, אובדן הקו הוא רק 1/625 מהמקור. זהו הערך הבסיסי של קיומו של השנאי.
II. שלב הקסם של השנאי
הנס של אינדוקציה אלקטרומגנטית מבוצע בתוך שנאי המדרגה. כאשר הסליל הראשוני מופעל בזרם לסירוגין, שדה מגנטי לסירוגין יוצר כביש מהיר של קווי כוח מגנטיים בליבת הברזל. הסלילים המשניים נפצעים ביחס של 20: 1, כאילו היו מגפיים עמוסים באביב למתח, ומפלטים 380 וולט ל 7600 וולט. תהליך הגברה מדויק זה מאפשר לכוח פוטו-וולטאי לקבל סוף סוף גישה לרשת המתח הגבוה.
רובוטריקים חכמים מודרניים התפתחו ל"המונרים "של מערכת הכוח. הם מצוידים במתן הברז המווסת את המתח המווסת על עומס, שיכול לחוש את התנודה של מתח הרשת בזמן אמת ולהתאים את היחס באופן אוטומטי. כאשר מתח הרשת יורד ב -1%, ניתן להשלים את השנאי בתוך מיתוג הילוכים של 20 אלפיות השנייה, כדי להבטיח כי מתח הפלט יציב ב ± 2% מהטווח הסטנדרטי הלאומי.
III. הפיקוד הכולל של סימפוניה של רשת הכוח
בסימפוניה של הכוח המורכב, השנאי משמש כתפקיד של מנצח התזמורת. זה לא רק לתאם את תחנת הכוח PV ואת התאמת מתח הרשת, אלא גם להתמודד עם הפרעות הרמוניות. נתוני הבדיקה מראים שממירי PV לא מסוננים עלולים לייצר עיוות הרמוני של 5%, ואילו שנאים יכולים להפחית את התוכן ההרמוני לפחות מ- 3% באמצעות צימוד אלקטרומגנטי וסינון מעגלי סינון.
כאשר עשרות אלפי אתרי PV מבוזרים מחוברים לרשת בו זמנית, השנאי פועל כמו תא אגרה בכביש המהיר של הכוח. זה מווסת את ההתפלגות הנוכחית באמצעות התאמת עכבה כדי להימנע מעומס יתר של רשת מקומית. ניסויים בסימולציה של רשת כוח פרובינציאלית מראים כי התצורה הסבירה של קבוצת השנאי יכולה לגרום ליכולת הצריכה הפוטו -וולטאית לעלות ב 23%, קצב האור הנטוש ירד לפחות מ- 5%.
גוש הברזל המגושם לכאורה הזה הוא למעשה הדוחף הבלתי נראה של מהפכת האנרגיה הנקייה. מהמערך הפוטו-וולטאי 20 מגוואט בשדה התעופה הבינלאומי של בייג'ינג דקסינג לתחנת הכוח מחוץ לרשת במישור צ'ינגהאי-טיבט, השנאי תמיד שמר בשקט על הקילומטר האחרון של המרה פוטו-וולטאית. כאשר יותר ויותר כוח פוטו -וולטאי מוזן לרשת הכוח דרך רובוטריקים, אנו עדים לשחר של עידן חדש - כל קרן אור שמש מוצאת בית, וכל דרגה של כוח נקי יכול להאיר את העתיד.