เมื่อระบบพลังงานแสงอาทิตย์ผลิตไฟฟ้า โหลดใดควรใช้ไฟฟ้านั้นก่อน?
ระบบกักเก็บพลังงานควรชาร์จเมื่อใด และควรปล่อยพลังงานเมื่อใด?
เมื่อโครงข่ายไฟฟ้าของหน่วยงานสาธารณูปโภค เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล และโหลดกระแสสลับ (AC) กับโหลดกระแสตรง (DC) ทำงานร่วมกัน ระบบจะรักษาความเสถียรได้อย่างไร?
เมื่อระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ระบบกักเก็บพลังงาน การจ่ายไฟแบบกระแสตรง (DC) และโหลดที่ปรับเปลี่ยนได้เริ่มผสานรวมกันมากขึ้น ความท้าทายหลักจึงไม่ใช่เพียงแค่การมีหรือไม่มีไฟฟ้าอีกต่อไป แต่เป็นการประสานและจัดสรรพลังงานทั้งระบบอย่างชาญฉลาดเพียงใด
ระหว่างวันที่ 10–12 กรกฎาคม จัดขึ้นการประชุมครั้งที่ 4 ว่าด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ ระบบกักเก็บพลังงาน การจ่ายไฟแบบกระแสตรง (DC) และความยืดหยุ่นในประเทศจีน ณ เมืองเซี่ยงไฮ้ โดยมีผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมเข้าร่วมเพื่อสำรวจขอบเขตเทคโนโลยี การประยุกต์ใช้ในภาคอุตสาหกรรม และการพัฒนาของระบบนิเวศ
หางโจว โบโค อิเล็กทรอนิกส์ จำกัด ได้จัดแสดงโซลูชันระบบ PEDF โซลูชันระบบแบบบูรณาการที่รวมพลังงานแสงอาทิตย์-เก็บพลังงาน-ดีเซล-โหลด โซลูชันแหล่งจ่ายไฟกระแสตรงแรงดันสูง (HVDC) ประสิทธิภาพสูงสำหรับศูนย์ประมวลผลปัญญาประดิษฐ์ (AI) และผลิตภัณฑ์หลักต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับพลังงานแสงอาทิตย์-เก็บพลังงาน-ชาร์จ
สินค้าที่จัดแสดงประกอบด้วยตู้ควบคุมไฟฟ้าแบบบูรณาการที่รวมพลังงานแสงอาทิตย์-เก็บพลังงาน-ดีเซล-โหลด ระบบแปลงพลังงาน 130 กิโลวัตต์ คอนเวอร์เตอร์กระแสตรง-กระแสตรงแบบสองทิศทางซีรีส์จีมินี ระบบติดตามจุดกำลังสูงสุด (MPPT) 200 กิโลวัตต์ รุ่นคอมเมต 200S และโมดูลแปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรง (AC-DC) ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ครอบคลุมขั้นตอนสำคัญต่างๆ ได้แก่ การผสานรวมพลังงานแสงอาทิตย์ การชาร์จและคายพลังงานจากแบตเตอรี่ การแปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรง (AC/DC) การจ่ายไฟกระแสตรง (DC power distribution) และการผสานรวมระบบ
บริษัท โบโค อิเล็กทรอนิกส์ ยังได้แลกเปลี่ยนแนวคิดกับผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรม ลูกค้า และพันธมิตรเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้งานต่างๆ เช่น ไมโครกริดสำหรับนิคมอุตสาหกรรม ศูนย์ข้อมูล ระบบเก็บพลังงานสำหรับภาคธุรกิจและอุตสาหกรรม และการจ่ายไฟกระแสตรง (DC power distribution)
ในระหว่างงาน เฉิน กั่วเชียว หัวหน้าเจ้าหน้าที่เทคโนโลยี (CTO) ของบริษัท BOCO Electronics ได้รับเชิญให้กล่าวบรรยายในการประชุมเวทีเทคโนโลยีและแอปพลิเคชันด้านระบบจ่ายไฟฟ้าแบบกระจายในชนบท (Rural PEDF Technology and Applications Forum) โดยในหัวข้อการนำเสนอเรื่อง “ประเด็นสำคัญในการประสานงานระหว่างระบบกระแสสลับและกระแสตรงในระบบ PEDF” เขาได้วิเคราะห์อย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับเทคโนโลยีหลักต่างๆ อาทิ ระบบควบคุมแหล่งจ่ายไฟฟ้าแบบสร้างโครงข่าย (grid-forming PCS), การควบคุมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเสมือนแบบซิงโครนัส (virtual synchronous generator control), การประสานงานระหว่างระบบกระแสสลับและกระแสตรง (AC/DC coordination) และการลดแรงดันไฟฟ้าแบบร่วมกัน (common-mode voltage suppression)
เพื่อแก้ไขปัญหาความท้าทายต่างๆ เช่น การดำเนินงานอย่างเสถียรภายใต้สภาวะโครงข่ายไฟฟ้าที่อ่อนแอ (weak-grid conditions), ความเสี่ยงต่อการควบคุมแรงดันบนบัสกระแสตรง (DC bus voltage regulation risks) ที่เกิดจากแบตเตอรี่ที่ชาร์จเต็มหรือปล่อยประจุจนหมด และปัญหาแรงดันไฟฟ้าแบบร่วมกัน (common-mode voltage issues) ในระบบจ่ายไฟฟ้าแบบ IT และ TN บริษัท BOCO Electronics ได้เสนอแนวทางแก้ไข ได้แก่ การเปลี่ยนโหมดการทำงานระหว่างโหมดสร้างโครงข่าย (grid-forming) กับโหมดตามโครงข่าย (grid-following) อย่างไร้รอยต่อ, ระบบจัดการพลังงานแบบรวมแสงอาทิตย์-เก็บพลังงาน (coordinated PV-storage energy management systems), การควบคุมแบบบูรณาการที่ครอบคลุมทั้งแหล่งผลิต-โครงข่าย-ผู้ใช้-ระบบเก็บพลังงาน (integrated source-grid-load-storage control) และการปรับปรุงโครงสร้างทางกายภาพของระบบ (topology optimization)
เมื่อรวมเข้ากับโซลูชันที่ใช้งานได้จริง เช่น ระบบ HVDC 800 โวลต์ และคอนเวอร์เตอร์ DC-DC แบบโมดูลาร์ เทคโนโลยีเหล่านี้สามารถปรับปรุงเสถียรภาพของระบบ ความต่อเนื่องในการจ่ายพลังงาน และการใช้พลังงานหมุนเวียน พร้อมให้การสนับสนุนการแปลงพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้สำหรับไมโครกริดในนิคมอุตสาหกรรม ศูนย์ข้อมูล และแอปพลิเคชัน PEDF
ทำให้ไฟฟ้าสีเขียวไหลเวียนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น
คุณค่าของระบบ PEDF ไม่ได้อยู่เพียงแค่การผสานรวมระหว่างพลังงานแสงอาทิตย์กับระบบเก็บพลังงานเท่านั้น แต่อยู่ที่การเปิดโอกาสให้ไฟฟ้าสีเขียวไหลเวียนได้อย่างมีประสิทธิภาพและยืดหยุ่นมากยิ่งขึ้นระหว่างอาคาร นิคมอุตสาหกรรม และโหลดไฟฟ้าต่างๆ
โซลูชันระบบ PEDF ของบริษัท BOCO Electronics ใช้สถาปัตยกรรมบัสกระแสตรงแรงดันสูงที่ระดับ 750 โวลต์/±375 โวลต์ ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางการจ่ายพลังงานแบบรวมศูนย์ โดยผสานรวมโครงข่ายไฟฟ้าหลัก ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ระบบเก็บพลังงาน และโหลดหลายประเภทเข้าด้วยกัน ลดจำนวนขั้นตอนการแปลงพลังงานแบบหลายขั้นตอน และลดการสูญเสียพลังงานตลอดห่วงโซ่การจ่ายไฟโดยรวม ประสิทธิภาพการจ่ายพลังงานโดยรวมสามารถสูงสุดถึง 99%
โซลูชันนี้ยังมีฟังก์ชันการตรวจสอบอัจฉริยะแบบครบวงจรและการจัดสรรพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยการออกแบบแบบโมดูลาร์และสำรองข้อมูล (redundant) ที่รองรับการบำรุงรักษาแบบเปลี่ยนชิ้นส่วนขณะใช้งานได้ (hot-swappable) ซึ่งช่วยให้มั่นใจในความเสถียรของการดำเนินงานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน เหมาะสำหรับการประยุกต์ใช้งานด้านพลังงานสีเขียวและพลังงานคาร์บอนต่ำหลากหลายประเภท รวมถึงสวนอุตสาหกรรม สถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า (EV) และศูนย์ข้อมูล
ศูนย์ควบคุมการจัดสรรพลังงานสำหรับระบบพลังงานที่ซับซ้อน
ในสวนอุตสาหกรรม อาคารเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม รวมถึงศูนย์ข้อมูล การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์มีความผันแปร ความต้องการโหลดมีจุดสูงสุด ระบบเก็บพลังงานจำเป็นต้องทำการชาร์จและคายพลังงาน ขณะเดียวกันระบบจำหน่ายไฟฟ้าของสาธารณูปโภคและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลต้องทำงานร่วมกันอย่างสอดคล้องกันเสมอ
โซลูชันระบบรวมแบบ PV-storage-diesel-load ของบริษัท BOCO Electronics ประกอบด้วยหน่วยหลักสามส่วน ได้แก่ MPPT, PCS และ STS ซึ่งรองรับแหล่งพลังงานหลายประเภท ได้แก่ ระบบจำหน่ายไฟฟ้าของสาธารณูปโภค พลังงานแสงอาทิตย์ ระบบเก็บพลังงาน และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล พร้อมทั้งสามารถจ่ายพลังงานให้กับโหลดแบบกระแสสลับ (AC) และโหลดแบบกระแสตรง (DC) ได้
โซลูชันนี้มีให้เลือกในรุ่นกำลัง 130 กิโลวัตต์ 260 กิโลวัตต์ และ 520 กิโลวัตต์ และสามารถขยายกำลังการผลิตได้ผ่านการเชื่อมต่อแบบขนานจนถึงความจุเกิน 1 เมกะวัตต์ ประสิทธิภาพสูงสุดในการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์อยู่ที่ร้อยละ 99.5 ในขณะที่ประสิทธิภาพสูงสุดในการปล่อยพลังงานจากแบตเตอรี่อยู่ที่ร้อยละ 98.7
ระบบรองรับการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เป็นลำดับแรก การควบคุมการจัดเก็บพลังงานอย่างยืดหยุ่น และการสลับแหล่งจ่ายไฟหลายแหล่งได้อย่างรวดเร็ว การออกแบบแบบบูรณาการช่วยให้ติดตั้งได้ง่ายและเหมาะสำหรับการใช้งานทั้งแบบเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าและแบบไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า รวมถึงสวนอุตสาหกรรม สถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า (EV) และไมโครกริดเพื่อการพาณิชย์และอุตสาหกรรม
เส้นทางการจ่ายพลังงานที่ตรงกว่าไปยังฝั่งเซิร์ฟเวอร์
เมื่อความต้องการด้านการประมวลผลปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ความกดดันต่อระบบจ่ายไฟภายในศูนย์ข้อมูลก็เพิ่มสูงขึ้นเช่นกัน
เพื่อตอบสนองต่อความต้องการนี้ บริษัท BOCO Electronics ได้พัฒนาโซลูชันแหล่งจ่ายไฟกระแสตรงแรงสูง (HVDC) ที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับศูนย์ประมวลผลปัญญาประดิษฐ์ (AI) โดยการปรับปรุงเส้นทางการจ่ายไฟผ่านสถาปัตยกรรมกระแสตรงแรงสูง ทำให้ลดขั้นตอนการแปลงพลังงานที่ไม่จำเป็นระหว่างกลาง และจ่ายไฟฟ้าไปยังฝั่งเซิร์ฟเวอร์ได้โดยตรงยิ่งขึ้น
เมื่อรวมกับองค์ประกอบหลัก เช่น คอนเวอร์เตอร์กระแสตรง-กระแสตรง (DC-DC) โซลูชันนี้สามารถจ่ายพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง พร้อมทั้งรองรับการสำรองพลังงานในช่วงเวลาสั้น ๆ ประสิทธิภาพสูงสุดของระบบสามารถสูงกว่า 99% ขณะที่ประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวมสามารถปรับปรุงได้สูงสุดถึง 15%
โซลูชันนี้ให้การสนับสนุนพลังงานที่มีประสิทธิภาพและเสถียรสำหรับศูนย์ข้อมูลปัญญาประดิษฐ์ ศูนย์คอมพิวเตอร์คลาวด์ และสถาน facilities ที่มีเซิร์ฟเวอร์ความหนาแน่นสูง
การนำไฟฟ้าสีเขียวเข้าสู่ระบบเป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น เป้าหมายที่ยิ่งใหญ่กว่านั้นคือ การย่อระยะทางการแปลงพลังงาน ปรับปรุงการประสานงานภายในระบบ และเพิ่มมูลค่าของแต่ละกิโลวัตต์-ชั่วโมงให้สูงสุด
ในอนาคต บริษัท BOCO Electronics จะยังคงมุ่งเน้นไปที่เทคโนโลยีการแปลงพลังงานประสิทธิภาพสูง และแอปพลิเคชันหลักในด้านการประมวลผลข้อมูลและการจัดเก็บพลังงาน ผ่านนวัตกรรมอย่างต่อเนื่องในผลิตภัณฑ์และโซลูชันระบบแบบมีประสิทธิภาพสูง ความน่าเชื่อถือสูง และแบบโมดูลาร์ บริษัทมุ่งมั่นที่จะช่วยให้ลูกค้าสร้างระบบพลังงานที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น มีประสิทธิภาพมากขึ้น และปล่อยคาร์บอนน้อยลง
EN
