M4逆變器有望提高太陽(yáng)能儲(chǔ)能 美國(guó)能源報(bào)撥款300萬(wàn)美元

日前據(jù)悉，美國(guó)能源部向德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的工程研究人員提供300萬(wàn)美元的資金，用于開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能儲(chǔ)能問(wèn)題的創(chuàng)新解決方案。

目前大多數(shù)太陽(yáng)能系統(tǒng)利用外部的儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)提供電力。換句話說(shuō)，需要兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)才能確保操作成功。

但是德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的科克雷爾工程學(xué)院的專(zhuān)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種將太陽(yáng)能發(fā)電和儲(chǔ)能集成到一個(gè)系統(tǒng)中的方法，有效地將成本降低了50%。該項(xiàng)目將開(kāi)發(fā)下一代公用規(guī)模的光伏逆變器，也稱(chēng)為模塊化、多功能、多端口和中壓公用規(guī)模的碳化硅太陽(yáng)能逆變器。

總的來(lái)說(shuō)，這些組合技術(shù)被稱(chēng)為M4逆變器，其主要功能是將太陽(yáng)能電池板的直流輸出轉(zhuǎn)換為交流電，從而不再需要龐大且昂貴的工頻變壓器。

美國(guó)能源部資助的項(xiàng)目的主要負(fù)責(zé)人是科克雷爾工程學(xué)院電氣和計(jì)算機(jī)工程教授Alex Huang，他領(lǐng)導(dǎo)的半導(dǎo)體電力電子中心并與德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校UT機(jī)電工程中心合作。他相信M4逆變器將以各種方式提高效率。

“我們的太陽(yáng)能儲(chǔ)能解決方案不僅降低了投資成本，而且還通過(guò)其多功能降低了運(yùn)營(yíng)成本。”Huang說(shuō)，“這些功能將確保未來(lái)的電網(wǎng)能夠承載更高比例的太陽(yáng)能。通過(guò)顯著地減少太陽(yáng)能間歇對(duì)電網(wǎng)的影響，并提供電網(wǎng)調(diào)節(jié)支持，M4逆變器提供與化石燃料電網(wǎng)相同的彈性。”

M4逆變器的其中一項(xiàng)附加功能是提供快速頻率控制功能，這種功能可防止在惡劣天氣可能阻礙太陽(yáng)能發(fā)電發(fā)電時(shí)遇到的停電事故。

為了達(dá)到將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電網(wǎng)所需的效率水平，M4逆變器采用了新型碳化硅功率電子開(kāi)關(guān)。消除了對(duì)工頻變壓器的需求，以進(jìn)一步提高效率，并降低投資和安裝成本。該系統(tǒng)的構(gòu)建將基于模塊化構(gòu)建概念，降低制造成本，并通過(guò)備用電源提供可靠的操作。該團(tuán)隊(duì)將與德克薩斯電力可靠性委員會(huì)、東芝國(guó)際、Wolfspeed、Opal-RT以及美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室合作。

美國(guó)能源部撥款2000萬(wàn)美元資助9個(gè)項(xiàng)目，以推進(jìn)太陽(yáng)能電力電子技術(shù)的發(fā)展。而所選擇的項(xiàng)目被認(rèn)為是解決太陽(yáng)能光伏可靠性挑戰(zhàn)的關(guān)鍵，降低安裝和維護(hù)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的成本，并實(shí)現(xiàn)美國(guó)能源部制定的2030年將太陽(yáng)能系統(tǒng)的電力成本降低一半的目標(biāo)。