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从光伏到储能,连接组件助力安全高效光储系统

Robot Vision 来源:电子发烧友网 作者:Sisyphus 2024-02-06 00:09 次阅读

电子发烧友网报道(文/李宁远)光伏发电是近几年来新能源发展的方向,光伏发电还不能作为一种独立的能源形式满足各种能源需求,但和储能技术相互协调配合后,能进行延时、以需求为导向的使用,既避免了因向电网输送过多电力而引起频率波动,也为电网输送了可靠的电力。

从光伏组件到光伏汇流箱,从光伏汇流箱到逆变器,从逆变器到储能系统到电网,整个光伏储能系统需要把大量线缆、连接器将电量汇聚起来并输送出去。光储系统上的连接组件选择关乎整个系统的稳定。

减少功率损失的前提是可靠直流连接

光储系统中的直流端,是最考验连接器性能的地方,直流端会长期暴露在极端的温度变化环境中。直流端的连接器不仅要可以防水、阻燃、耐湿还要对紫外线具有耐受性,否则出现安全问题会摧毁整个光伏系统。在可靠性足够的前提下,要让接触电阻尽可能低,从而大幅减少功率损失。

光伏直流端的连接器有着明确的标准,标准对光伏系统中的连接器的绝缘强度、电气间隙、IP防护等级、安全性能都做了明确的要求,TUV/UL/JET任何一个认证都是光伏直流端连接器可靠性的证明,很多直流端连接器还会做双认证。

在足够可靠的前提下,为了提高整个光伏系统的效率,连接器环节必须尽可能减少能源传输时的损耗。降低直流端连接的接触电阻,是光伏直流连接技术明确的发展方向。全球头部厂商已经将接触电阻做到0.3mΩ以下,还在尽可能更低,从单个连接组件减少的电力损耗到整个光伏系统的损耗减少,能量传输效率的提升会很明显。

直流端光伏连接器中间接头一体式的设计也能给整个连接带来很多帮助,整个端接过程可以很迅速地完成,同时后期场景需要拓展也会很方便。一体式的设计也能大大降低了连接器不完整的风险。

可靠和提升传输效率是非常考验直流端连接性能的地方,在确保连接足够可靠不会产生直流拉弧的情况下要尽可能提高传输效率。

总线处连接如何实现更安全的高压汇流

众多光伏电池线束在总线汇流处聚集,整个汇流处排布着密集的线路,高压高温的环境对连接组件的安全性要求极高。

传统的做法是用汇流箱,里面会有大量的光伏组件跳线,还是相当麻烦的。电缆绝缘穿刺技术的应用,大大减轻了光伏系统在汇流处的繁琐连接步骤。电缆绝缘穿刺技术通过穿刺电缆的绝缘层,将电缆连接在一起,通过密封层和绝缘层为接触点提供良好的密封效果和电气效果。

绝缘穿刺连接器的密封复合材料,确保了光伏电缆可承受高达高压直流的电气连接。绝缘穿刺连接组件的应用,可以大幅减少线缆甚至是不需要再用到汇流箱,减少整个汇流处的排线复杂度。

该技术对空间的占用极小,还能缩减整个汇流处的连接空间占用,提供足够可靠连接的同时整体成本上也更有优势。

储能连接为稳定电力输送保驾护航

光伏产生的能源被储蓄到储能系统中,储能系统对连接器也是有相应要求的。储能连接器已成为电流信号连接的关键元器件,一类是负责传输大电流高电压的功率储能连接器,一类是负责小电流低电压的信号储能连接器。

功率储能连接器和更高容量的储能系统密不可分,现在储能系统正朝着更高的能量密度发展,对大功率储能连接器的需求也在增长。更大电流更高电压的连接规格发展得很快,当然可靠永远是前提。

信号储能连接器相比之下没有那么复杂,更小的尺寸,更多的信号传输是其一直在迭代的方向。

小结

光伏串、汇流总线、储能环节、电网环节等等每个环节的连接里都以安全为最重要的考量,确保安全可靠以后,连接组件再去尽可能提升光伏系统效率。随着光储模式进一步普及,这些连接组件还会持续迭代。

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