AC Vs. DC mewn Adeiladau Preswyl Offer Gyda storfa Solar-plus

Mae ymchwilwyr o Brifysgol Technoleg Chalmers yn Sweden wedi cymharu potensial arbedion ynni systemau dosbarthu cerrynt eiledol (AC) a cherrynt uniongyrchol (DC) ar gyfer adeiladau preswyl sydd â systemau storio PV a batri. Yn benodol, fe wnaethant edrych a allai gosodiadau DC arwain at golledion ynni is.

“Un agwedd sy’n deillio o’r gwaith yw y gallem gyflwyno arbedion colled wedi’u modelu gyda dosbarthiad DC ar gyfer hinsawdd Nordig gyda - ar gyfartaledd - arbelydriad is,” meddai’r ymchwilydd Patrik Ollascylchgrawn pv. "Hefyd, effaith - a'r angen profedig - storio PV a batri ar gyfer cyflawni arbedion ynni gyda DC."

Ar gyfer eu dadansoddiad o berfformiad dyddiol a thymhorol y ddwy dopoleg, defnyddiodd y gwyddonwyr set ddata blwyddyn lawn o ddefnydd llwyth, cynhyrchu PV, nodweddion effeithlonrwydd llwyth-ddibynnol trawsnewidyddion electronig pŵer (PECs), a storio batri. Buont yn ystyried cyfluniadau AC a DC ar gyfer adeilad gyda gosodiad storio solar-plws 3.6 kW tua'r de ar ongl ogwydd o 45 gradd. Tybiwyd bod gan yr adeilad le a gwresogi dŵr poeth domestig trwy bwmp gwres o'r ddaear.

"Cafwyd mesuriadau unigol ar gyfer y cyfarpar canlynol: pwmp gwres o'r ddaear, awyru, pympiau dŵr, a chynhyrchu PV," meddai'r gwyddonwyr, gan nodi mai'r galw llwyth blynyddol yw 6,354 kWh, gyda PV yn cynhyrchu 3,113 kWh. "Perfformiwyd yr astudiaeth hon ar gyfer adeilad wedi'i glymu â'r grid; roedd angen trawsnewidydd AC/DC deugyfeiriadol ar gyfer rhyngweithio grid."

Roedd y gwaith yn ystyried pedair topoleg system wahanol: AC - 230 VAC gydag effeithlonrwydd llwyth-ddibynnol, DC1-380 VDC gydag effeithlonrwydd llwyth-ddibynnol, DC2-380 VDC gydag effeithlonrwydd trawsnewidydd sefydlog, a DC3-380 a 20 VDC gydag effeithlonrwydd llwyth-ddibynnol.

"Ychwanegwyd lefel is-foltedd 20 VDC at DC1 a DC2 i gyflenwi'r llwythi llai a'r goleuadau trwy drawsnewidydd DC/DC canolog," meddai'r tîm ymchwil.

Canfuwyd bod colledion trawsnewidyddion deugyfeiriadol yn sylweddol wahanol o'u modelu â nodweddion effeithlonrwydd sefydlog a llwyth-ddibynnol. Canfuwyd hefyd y gallai topoleg DC gyflawni arbedion ynni hyd yn oed heb gynnwys storio PV neu batri.

"Roedd colledion y trawsnewidydd wedi'i glymu â grid gan ddefnyddio dull effeithlonrwydd cyson (DC2) 34 y cant yn is na'r rhai yn yr achos sy'n gweithredu effeithlonrwydd llwyth-ddibynnol (DC1))," meddent. "Gwerthoedd effeithlonrwydd system y systemau priodol (AC a DC1-3) oedd 95.3, 94.3, 95.8, a 93.7 y cant, yn y drefn honno."

Daeth y grŵp i'r casgliad nad oedd y gosodiad DC yn opsiwn ffafriol o ran lleihau colled heb gynnwys system PV a batri.

“Mewn cyd-destun mwy gwyddonol, amlygwyd y gwall o ddefnyddio effeithlonrwydd cyson ar gyfer y batri a’r trawsnewidydd electronig pŵer,” daeth Ollas i’r casgliad. "Hefyd, cafwyd yr arbedion mwyaf sylweddol pan borthwyd pŵer PV i'r llwythi yn uniongyrchol neu drwy'r storfa batri. Rwy'n cydnabod bod dosbarthiad DC mewn adeiladau yn gymhwysiad arbenigol ac yn cael ei ddal mewn sefyllfa Dal-22 o ran cyflenwad o Fodd bynnag, gallai rhai achosion penodol fod yn ddiddorol ar gyfer hyn, er enghraifft gridiau DC mewnol gyda chyplu PV, batri a EV ac adeiladau swyddfa gyda chydberthynas dda rhwng PV a'r galw am lwyth."

Cyflwynodd yr ymchwilwyr eu canfyddiadau yn "Arbedion Colli Ynni gan Ddefnyddio Dosbarthiad Cyfredol Uniongyrchol mewn Adeilad Preswyl gyda Storio Ffotofoltäig Solar a Batri," a gyhoeddwyd yn ddiweddar ynEgni.