Pourquoi avez-vous besoin d'un transformateur pour obtenir l'électricité des panneaux solaires dans la grille?
Lorsque la lumière du soleil tombe sur les panneaux solaires sur le toit, ces cristaux bleus convertissent les photons en un flux d'électrons à une efficacité de 18-20 pour cent. Mais peu de gens savent que ces panneaux photovoltaïques de la sortie de 240-600 volts DC, doivent subir une 'métamorphose de puissance' à intégrer dans le réseau électrique 380- volt AC. Le centre clé de cette métamorphose de puissance est le transformateur apparemment encombrant.
I.La métamorphose de la route de puissance
Système de production d'énergie photovoltaïque de l'énergie du courant direct sous forme de cristaux de glace solidifiés, tandis que le réseau doit être une surtension du courant alternatif. L'onduleur prend les devants, coupant le DC dans une onde sinusoïdale à 50 Hz à travers un circuit de commutation haute fréquence. Mais ce CA primaire a un défaut mortel: sa tension de sortie n'est que de 380 volts, ce qui est comme essayer de boire une piscine avec une paille, et n'est tout simplement pas suffisant pour répondre à la demande de transmission à longue distance.
Le niveau de tension détermine à quel point l'électricité peut être transportée efficacement. Selon la loi de Joule, la perte de ligne est proportionnelle au carré du courant. Lorsqu'une puissance de sortie de la centrale photovoltaïque de 100 kW, 380 volts signifie 263 ampères de courant et passez jusqu'à 10 kV après que le courant a chuté à 10 ampères, la perte de ligne n'est que de 1/625 de l'original. C'est la valeur fondamentale de l'existence du transformateur.
II.La scène magique du transformateur
Le miracle de l'induction électromagnétique est effectué à l'intérieur du transformateur de step-up. Lorsque la bobine primaire est sous tension avec un courant alternatif, un champ magnétique alterné forme une autoroute de lignes de force magnétiques dans le noyau de fer. Les bobines secondaires sont enroulées à un rapport de tour de 20: 1, comme s'il s'agissait de bottes à ressort à la tension, éjectant 380 volts à 7600 volts. Ce processus de renforcement précis permet à la puissance photovoltaïque d'accéder enfin à la grille haute tension.
Les transformateurs intelligents modernes ont évolué en «tuners» du système d'alimentation. Ils sont équipés d'un changeur de robinet de régulation de tension en charge, ce qui peut détecter la fluctuation de la tension de la grille en temps réel et ajuster automatiquement le rapport. Lorsque la tension de la grille baisse de 1%, le transformateur peut être achevé à moins de 20 millisecondes de commutation d'engrenages, pour garantir que la tension de sortie est stable dans ± 2% de la plage standard nationale.
III.La commandement total de la Symphonie de Power Grid
Dans le complexe Power Symphony, le transformateur agit comme le rôle du chef d'orchestre. Il ne s'agit pas seulement de coordonner la centrale PV et la correspondance de tension du réseau, mais aussi de faire face à des interférences harmoniques. Les données de test montrent que les onduleurs PV non filtrés peuvent produire une distorsion harmonique de 5%, tandis que les transformateurs peuvent réduire la teneur en harmonique à moins de 3% grâce à des circuits de couplage et de filtrage électromagnétiques.
Lorsque des dizaines de milliers de sites PV distribués sont connectés à la grille en même temps, le transformateur agit comme une cabine de péage sur l'autoroute de puissance. Il régule la distribution actuelle par correspondance d'impédance pour éviter la surcharge locale de grille. Des expériences de simulation de réseau électrique provincial montrent que la configuration raisonnable du groupe transformateur peut faire augmenter la capacité de consommation photovoltaïque de 23%, le taux d'éclairage abandonné est tombé à moins de 5%.
Cette bosse de fer apparemment volumineuse est en fait le poussoir invisible de la révolution de l'énergie propre. Du tableau de 20 MW photovoltaïque de l'aéroport international de Pékin Daxing à la centrale électrique hors réseau sur le plateau de Qinghai-Tibet, le transformateur a toujours gardé silencieusement le dernier kilomètre de conversion photovoltaïque. Lorsque de plus en plus de puissance photovoltaïque est alimentée dans le réseau électrique à travers les transformateurs, nous assistons à l'aube d'une nouvelle ère - chaque rayon de soleil trouve une maison, et chaque degré de puissance propre peut éclairer l'avenir.