▲家用及商用的電力儲(chǔ)存系統(tǒng)架構(gòu)
各國(guó)綠電政策，以及電網(wǎng)穩(wěn)定度需求，再生能源與儲(chǔ)能相關(guān)技術(shù)將在未來(lái)十年蓬勃發(fā)展。根據(jù)彭博能源財(cái)經(jīng)(BNEF)評(píng)估，全球的儲(chǔ)能裝置于2030年底將達(dá)到358GW/1,028GWh高峰，為 2020年底所統(tǒng)計(jì)容量和發(fā)電量的20倍以上。儲(chǔ)能應(yīng)用主要包括了與再生能源(太陽(yáng)能/風(fēng)力發(fā)電)并設(shè)之大型儲(chǔ)能系統(tǒng)，及住宅、商業(yè)與產(chǎn)業(yè)用的中小型系統(tǒng)，其中用于住宅及工、商業(yè)的儲(chǔ)能裝置發(fā)展最為熱絡(luò)。BNEF表示，中小型儲(chǔ)能裝置將占總儲(chǔ)能系統(tǒng)容量四分之一，未來(lái)將會(huì)全球普及。
太陽(yáng)能與風(fēng)力發(fā)電皆會(huì)因氣象變化而無(wú)法穩(wěn)定供應(yīng)電力，利用電池儲(chǔ)能來(lái)調(diào)節(jié)是目前最常用的解決方法。儲(chǔ)能系統(tǒng)的電壓規(guī)格從小于1,000V往高壓1,500V發(fā)展，功率也朝MW以上增加。電力公司對(duì)此類大型儲(chǔ)能系統(tǒng)最常的應(yīng)用為自動(dòng)頻率控制(Automatic Frequency Control，AFC) ，與即時(shí)備轉(zhuǎn)(Fast Response load shedding Resource，F(xiàn)RR)。近期因能源價(jià)格高漲與 不穩(wěn)定，更多人愿意在自家住宅設(shè)置儲(chǔ)能系統(tǒng)。住宅型太陽(yáng)光電儲(chǔ)能系統(tǒng)主要構(gòu)成為太陽(yáng)能板、混合型逆變器(Hybrid PV Inverter)及儲(chǔ)能電池等。儲(chǔ)能電池容量約為5kWh~15kWh，其中混合型逆變器功率約為10kW以內(nèi)，扮演著能源轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵角色。
致茂提供再生能源與儲(chǔ)能系統(tǒng)測(cè)試?yán)?/strong>
在此電池儲(chǔ)能與風(fēng)光發(fā)電配合應(yīng)用的趨勢(shì)下，致茂電子也因應(yīng)推出體積小、具能源回收及一機(jī)多用途的測(cè)試儀器產(chǎn)品。包括在直流源、交流源與電池測(cè)試與模擬的相關(guān)設(shè)備。另外也搭配多功能的軟體平臺(tái)，整合為自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。相關(guān)介紹如下：
61800系列電網(wǎng)模擬電源+能源回饋式交流負(fù)載，一機(jī)兩用節(jié)能減碳于混合型逆變器測(cè)試
▲Chroma 61815一機(jī)實(shí)現(xiàn)混合型逆變器的交流電源和交流負(fù)載測(cè)試需求
Chroma 61815電網(wǎng)模擬電源具備四象限輸出能力，不僅可模擬各種電壓頻率輸出，應(yīng)用于逆變器并網(wǎng)功能測(cè)試，還可進(jìn)行四象限模擬交流負(fù)載于逆變器離網(wǎng)功能測(cè)試。自產(chǎn)品上市后已獲各儲(chǔ)能設(shè)備指標(biāo)性廠商采用，在混合型逆變器測(cè)試部分也快速累積了許多經(jīng)驗(yàn)。透過(guò)高效率的能源回收功能可大幅節(jié)省模擬市電測(cè)試的電力耗費(fèi)，且藉由List、Pulse、Step等多組進(jìn)階編程功能可模擬各種市電異常情形。另外選配的回饋交流負(fù)載功能，可將能量回饋電網(wǎng)以幫助廠商達(dá)到節(jié)能減碳之測(cè)試要求，更可透過(guò)Rectified和Lead/Lag特定拉載模式、半波拉載模式、Stand-By即時(shí)反應(yīng)功能等，真實(shí)模擬各類型的整流性及非整流性負(fù)載特性。藉由Chroma 61815一機(jī)實(shí)現(xiàn)混合型逆變器的交流電源和交流負(fù)載測(cè)試需求，實(shí)現(xiàn)高效率且高CP值的儲(chǔ)能設(shè)備測(cè)試方案。
3 in 1雙向直流電源+能源回饋式負(fù)載+光伏/電池模擬，符合新能源光儲(chǔ)逆變器測(cè)試
其中Chroma 62000D系列為雙向拓?fù)潆娫醇軜?gòu)設(shè)計(jì)，單臺(tái)設(shè)備為18kW，適合使用在家用儲(chǔ)能系統(tǒng)(< 10kW)、廠房用儲(chǔ)能系統(tǒng)(50~150kW)，為三合一雙向直流電源兼具太陽(yáng)電池陣列模擬與能源回饋式負(fù)載，可將吸收的能量回饋至電網(wǎng)，符合測(cè)試節(jié)能減碳之趨勢(shì)及廠商開發(fā)光儲(chǔ)充逆變器時(shí)儀器設(shè)備具多功能性、易于組合為多套電源做彈性調(diào)度于研發(fā)及生產(chǎn)時(shí)測(cè)試系統(tǒng)配置使用。
62000D具選配太陽(yáng)電池陣列模擬功能，于單機(jī)內(nèi)建歐美標(biāo)準(zhǔn)EN50530 & Sandia的I-V數(shù)學(xué)模型方便使用者簡(jiǎn)單操作或遠(yuǎn)端控制整合使用，且可模擬動(dòng)態(tài)遮罩曲線及實(shí)際天候的I-V曲線變化測(cè)試，非常適合驗(yàn)證于光/儲(chǔ)逆變器性能于電池儲(chǔ)能容量計(jì)算vs全球各地實(shí)際天候I-V模擬。
另外可搭配電池模擬軟體( Battery Simulator Soft-Panel )成為一電池模擬器，具有可模擬操作于不同電池電量(SOC)條件或載入特定的電池特性V-I曲線，進(jìn)行評(píng)估測(cè)試電力轉(zhuǎn)換裝置做充電或放電的電池模擬使用于混合逆變器及儲(chǔ)能變流器(PCS)。
Chroma 17040/17040E配備電池測(cè)試儀和電池模擬器雙重模式
17040E系統(tǒng)，單臺(tái)設(shè)備為200kW/1,700V，應(yīng)用并網(wǎng)系統(tǒng)(FOM)的測(cè)試；17040系統(tǒng)，單臺(tái)設(shè)備為60kW/1,000V，適合家用(Res.)商用(C&I)系統(tǒng)的測(cè)試應(yīng)用，具備電池充放電機(jī)與電池模擬器兩種功能，測(cè)試電池柜和電池柜連接的產(chǎn)品。
自動(dòng)電壓/電流檔位切換功能，隨著電流的動(dòng)態(tài)變化自動(dòng)調(diào)整正確檔位，搭配高頻取樣量測(cè)技術(shù)確保動(dòng)態(tài)量測(cè)精度，獲得優(yōu)化的量測(cè)結(jié)果；支援動(dòng)態(tài)電流/功率模式的工況模擬( Wave form)功能，電流上升時(shí)間為1ms (10 ~ 9 0 %)，模擬儲(chǔ)能柜在調(diào)頻進(jìn)行時(shí)，電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)(PC S)對(duì)儲(chǔ)能柜的充放電行為；在電流快速響應(yīng)的同時(shí)，切換過(guò)程無(wú)電流突波，測(cè)試過(guò)程不會(huì)損傷待測(cè)物；采用雙向電路架構(gòu)達(dá)到高效能的放電能量回收目的，精確控制交流電流的正反向變化，設(shè)計(jì)符合電網(wǎng)要求不會(huì)污染電網(wǎng)上的其他設(shè)備，且量測(cè)到電網(wǎng)異常，主動(dòng)切斷主回路電源保護(hù)安全。
軟體BatteryPro整合第三方硬體，包括BMS通訊裝置，數(shù)據(jù)記錄器和溫箱等第三方 軟硬體，將其資料用于測(cè)試程序控制，檢出電池芯在調(diào)頻過(guò)程的各串電池芯的電壓變化，找出儲(chǔ)能柜品質(zhì)缺陷；透過(guò)電池模擬器軟體Battery Simulator Soft-Panel，能程控不同電池電量狀態(tài)(SOC狀況)，測(cè)試產(chǎn)品充放電狀態(tài)，做儲(chǔ)能逆變器與電池搭配的測(cè)試評(píng)估。
Chroma自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)
若要建構(gòu)太陽(yáng)光電/儲(chǔ)能設(shè)備的測(cè)試平臺(tái), 必須使用模擬電網(wǎng)的交流電源供應(yīng)器與交流電子負(fù)載、太陽(yáng)電池陣列模擬電源、電池模擬器等多臺(tái)設(shè)備。
▲光伏/儲(chǔ)能逆變器測(cè)試具能源回饋系統(tǒng)架構(gòu)
因應(yīng)此趨勢(shì)，Chroma推出最新的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)8000, 整合上述雙向直流電源62000D或電池模擬器17040E & 電網(wǎng)模擬器61800，即具有雙向直流電源+能源回饋式負(fù)載+光伏/電池模擬功能 & 電網(wǎng)模擬電源+能源回饋式交流負(fù)載的五種設(shè)備功能，在測(cè)試過(guò)程中將待測(cè)物輸出能量回饋到電網(wǎng)直接循環(huán)利用，降低設(shè)備成本外，更節(jié)省設(shè)備體積與達(dá)到節(jié)能減碳的目的。
