Видове инвертори за съхранение на енергия Технологичен път на инверторите за съхранение на енергия: има два основни пътя на свързване с постоянен ток и свързване с променлив ток PV система за съхранение, включително соларни модули, контролери, инвертори, литиеви домашни батерии, товари и друго оборудване. в момента,инвертори за съхранение на енергияса основно два технически маршрута: DC свързване и AC свързване. Свързването с променлив или постоянен ток се отнася до начина, по който слънчевите панели са свързани или свързани към системата за съхранение или батерия. Видът на връзката между соларните модули и батериите може да бъде AC или DC. Повечето електронни вериги използват постоянен ток, като соларният модул генерира постоянен ток, а батерията съхранява постоянен ток, но повечето уреди работят на променлив ток. 
Хибридна слънчева система + система за съхранение на енергия Хибриден слънчев инвертор + системи за съхранение на енергия, където DC мощността от PV модулите се съхранява чрез контролер влитиева домашна батерия, а мрежата може също да зарежда батерията чрез двупосочен DC-AC преобразувател. Точката на конвергенция на енергията е от страната на DC батерията. През деня фотоволтаичната мощност първо се подава към товара, а след това литиевата домашна батерия се зарежда от MPPT контролера и системата за съхранение на енергия е свързана към мрежата, така че излишната мощност да може да бъде свързана към мрежата; през нощта батерията се разрежда до товара и недостигът се попълва от мрежата; когато мрежата е изключена, фотоволтаичната мощност и литиевата домашна батерия се подават само към товара извън мрежата и товарът в края на мрежата не може да се използва. Когато мощността на товара е по-голяма от мощността на PV, мрежата и PV могат да доставят мощност към товара едновременно. Тъй като нито фотоволтаичната мощност, нито мощността на товара са стабилни, тя разчита на литиевата домашна батерия, за да балансира енергията на системата. В допълнение, системата също така поддържа потребителя да настрои времето за зареждане и разреждане, за да отговори на нуждите на потребителя от електроенергия. Принцип на работа на DC свързваща система 
Хибридният инвертор има интегрирана функция извън мрежата за подобрена ефективност на зареждане. Свързаните в мрежата инвертори автоматично изключват захранването на системата от слънчеви панели по време на прекъсване на захранването от съображения за безопасност. Хибридните инвертори, от друга страна, позволяват на потребителите да имат функционалност както извън мрежата, така и свързана с мрежата, така че захранването е налично дори при прекъсване на захранването. Хибридните инвертори опростяват мониторинга на енергията, позволявайки важни данни като производителност и производство на енергия да бъдат проверявани чрез панела на инвертора или свързани смарт устройства. Ако системата има два инвертора, те трябва да се наблюдават отделно. dC свързването намалява загубите при AC-DC преобразуване. Ефективността на зареждане на батерията е около 95-99%, докато AC връзката е 90%. Хибридните инвертори са икономични, компактни и лесни за инсталиране. Инсталирането на нов хибриден инвертор с DC-свързани батерии може да бъде по-евтино от преоборудването на AC-свързани батерии към съществуваща система, тъй като контролерът е малко по-евтин от свързан към мрежата инвертор, превключвателят е малко по-евтин от разпределителен шкаф и DC -свързаното решение може да се превърне в инвертор за управление "всичко в едно", спестявайки както разходите за оборудване, така и разходите за монтаж. Специално за системи с малка и средна мощност извън мрежата, DC-свързаните системи са изключително рентабилни. Хибридният инвертор е силно модулен и е лесно да се добавят нови компоненти и контролери, а допълнителни компоненти могат лесно да се добавят с помощта на относително евтини DC соларни контролери. Хибридните инвертори са проектирани да интегрират съхранение по всяко време, което улеснява добавянето на батерийни банки. Хибридната инверторна система е по-компактна и използва клетки с високо напрежение, с по-малки размери на кабела и по-ниски загуби. 
Състав на DC свързваща система 
Състав на системата за свързване на променлив ток Хибридните слънчеви инвертори обаче са неподходящи за надграждане на съществуващи слънчеви системи и са по-скъпи за инсталиране за системи с по-висока мощност. Ако клиент иска да надстрои съществуваща слънчева система, за да включи литиева домашна батерия, изборът на хибриден слънчев инвертор може да усложни ситуацията. За разлика от това, инверторът на батерията може да бъде по-рентабилен, тъй като изборът за инсталиране на хибриден слънчев инвертор би изисквал цялостна и скъпа преработка на цялата система от слънчеви панели. Системите с по-висока мощност са по-сложни за инсталиране и могат да бъдат по-скъпи поради необходимостта от повече контролери за високо напрежение. Ако се използва повече енергия през деня, има леко намаление на ефективността поради DC (PV) към DC (batt) към AC. 
Свързана слънчева система + система за съхранение на енергия Свързаната PV+система за съхранение, известна още като AC модернизирана PV+система за съхранение, може да осъзнае, че постоянната мощност, излъчвана от фотоволтаичните модули, се преобразува в променливотокова мощност чрез свързан към мрежата инвертор, а след това излишната мощност се преобразува в постоянна мощност и се съхранява в батерия от AC свързан инвертор за съхранение. Точката на конвергенция на енергията е в края на AC. Тя включва фотоволтаична система за захранване и система за захранване с литиева домашна батерия. Фотоволтаичната система се състои от фотоволтаична решетка и инвертор, свързан към мрежата, докато системата от литиева домашна батерия се състои от батерия и двупосочен инвертор. Тези две системи могат или да работят независимо, без да си пречат една на друга, или могат да бъдат отделени от мрежата, за да образуват микромрежова система. Принцип на работа на системата за свързване на променлив ток 
AC свързаните системи са 100% съвместими с мрежата, лесни за инсталиране и лесно разширяване. Налични са стандартни компоненти за домашна инсталация и дори сравнително големи системи (2kW до MW клас) могат лесно да се разширяват за използване в комбинация със свързани към мрежата и самостоятелни генераторни комплекти (дизелови комплекти, вятърни турбини и др.). Повечето струнни слънчеви инвертори над 3kW имат двойни MPPT входове, така че дългите струнни панели могат да се монтират в различни ориентации и ъгли на наклон. При по-високи DC напрежения AC свързването е по-лесно и по-малко сложно за инсталиране на големи системи, отколкото DC свързани системи, които изискват множество MPPT контролери за зареждане, и следователно по-евтино. AC куплунгът е подходящ за преоборудване на системата и е по-ефективен през деня с AC товари. Съществуващите фотоволтаични системи, свързани към мрежата, могат да бъдат трансформирани в системи за съхранение на енергия с ниски входни разходи. Може да осигури безопасно захранване на потребителите, когато електрическата мрежа е изключена. Съвместим с мрежови фотоволтаични системи на различни производители. Усъвършенстваните AC свързани системи обикновено се използват за по-мащабни системи извън мрежата и използват низови слънчеви инвертори в комбинация с усъвършенствани многорежимни инвертори или инвертори/зарядни устройства за управление на батериите и мрежата/генераторите. Въпреки че са сравнително лесни и мощни за настройка, те са малко по-малко ефективни (90-94%) при зареждане на батерии в сравнение със системите, свързани с постоянен ток (98%). Въпреки това, тези системи са по-ефективни, когато захранват високи променливотокови натоварвания през деня, достигайки 97% или повече, а някои могат да бъдат разширени с множество слънчеви инвертори, за да образуват микромрежи. AC-свързаното зареждане е много по-малко ефективно и по-скъпо за по-малки системи. Енергията, постъпваща в батерията при AC свързване, трябва да се преобразува два пъти и когато потребителят започне да използва енергията, тя трябва да се преобразува отново, добавяйки повече загуби към системата. В резултат на това ефективността на AC свързване пада до 85-90%, когато се използва система от батерии. AC-свързаните инвертори са по-скъпи за по-малки системи. 
Слънчева система извън мрежата + система за съхранение на енергия Слънчева система извън мрежата+ системите за съхранение обикновено се състоят от фотоволтаични модули, литиева домашна батерия, инвертор за съхранение извън мрежата, натоварване и дизелов генератор. Системата може да реализира директно зареждане на батерията чрез PV чрез DC-DC преобразуване или двупосочно DC-AC преобразуване за зареждане и разреждане на батерията. През деня фотоволтаичната мощност първо се подава към товара, последвано от зареждане на батерията; през нощта батерията се разрежда към товара, а когато батерията е недостатъчна, дизеловият генератор се захранва към товара. Може да задоволи ежедневното търсене на електроенергия в райони без мрежа. Може да се комбинира с дизелови генератори за захранване на товари или зареждане на батерии. Повечето инвертори за съхранение на енергия извън мрежата не са сертифицирани да бъдат свързани към мрежата, дори ако системата има мрежа, тя не може да бъде свързана към мрежата. Приложими сценарии за инвертори за съхранение на енергия Инверторите за съхранение на енергия имат три основни роли, включително пиково регулиране, захранване в режим на готовност и независимо захранване. По регион пиковото е търсенето в Европа, вземете Германия като пример, цената на електроенергията в Германия достигна $0,46/kWh през 2023 г., нареждайки се на първо място в света. През последните години цените на електроенергията в Германия продължават да се покачват и LCOE за PV / PV съхранение е само 10,2 / 15,5 цента на градус, 78% / 66% по-ниско от цените на електроенергията за жилища, цените на електроенергията за жилища и разходите за съхранение на PV електроенергия между разликата ще продължи да се разширява. Домакинските фотоволтаични системи за разпределение и съхранение могат да намалят разходите за електричество, така че в райони с високи цени потребителите имат силен стимул да инсталират битово съхранение. На пиковия пазар потребителите са склонни да избират хибридни инвертори и батерийни системи, свързани с променлив ток, които са по-рентабилни и по-лесни за производство. Инверторните зарядни устройства за батерии извън мрежата с мощни трансформатори са по-скъпи, докато хибридните инвертори и батерийните системи, свързани с променлив ток, използват инвертори без трансформатори с превключващи транзистори. Тези компактни, леки инвертори имат по-ниски стойности на пикова и пикова мощност, но са по-рентабилни, по-евтини и по-лесни за производство. Резервното захранване е необходимо в САЩ и Япония, а самостоятелното захранване е точно това, от което се нуждае пазарът, включително в региони като Южна Африка. Според EIA средното време за прекъсване на захранването в Съединените щати през 2020 г. е повече от 8 часа, главно от жителите на САЩ, живеещи в разпръснати, част от застаряващата мрежа и природни бедствия. Прилагането на битови фотоволтаични системи за разпределение и съхранение може да намали зависимостта от мрежата и да увеличи надеждността на електрозахранването от страна на клиента. Американската PV система за съхранение е по-голяма и оборудвана с повече батерии, поради необходимостта от съхраняване на енергия в отговор на природни бедствия. Независимото захранване е непосредственото търсене на пазара, Южна Африка, Пакистан, Ливан, Филипините, Виетнам и други страни в напрежението на глобалната верига за доставки, инфраструктурата на страната не е достатъчна, за да поддържа населението с електричество, така че потребителите да бъдат оборудвани с домакински PV система за съхранение. Хибридните инвертори като резервно захранване имат ограничения. В сравнение със специалните инвертори за батерии извън мрежата, хибридните инвертори имат някои ограничения, главно ограничени пикове или пикова изходна мощност в случай на прекъсване на захранването. В допълнение, някои хибридни инвертори нямат или имат ограничена способност за резервно захранване, така че само малки или съществени товари като осветление и основни електрически вериги могат да бъдат резервирани по време на прекъсване на захранването, а много системи изпитват 3-5 секунди забавяне по време на прекъсване на захранването . Инверторите извън мрежата, от друга страна, осигуряват много високи пикове и пикова изходна мощност и могат да се справят с високи индуктивни товари. Ако потребителят планира да захранва устройства с високи пренапрежения като помпи, компресори, перални машини и електроинструменти, инверторът трябва да може да се справя с пренатоварвания с висока индуктивност. DC-свързани хибридни инвертори Понастоящем индустрията използва повече фотоволтаични системи за съхранение с DC свързване, за да постигне интегриран фотоволтаичен дизайн за съхранение, особено в нови системи, където хибридните инвертори са лесни и по-евтини за инсталиране. При добавяне на нови системи, използването на хибридни инвертори за фотоволтаично съхранение на енергия може да намали разходите за оборудване и разходите за инсталиране, тъй като инверторът за съхранение може да постигне интеграция на управление и инвертор. Контролерът и превключващият превключвател в системите, свързани с постоянен ток, са по-евтини от свързаните към мрежата инвертори и разпределителните шкафове в системите, свързани с променлив ток, така че решенията, свързани с постоянен ток, са по-евтини от решенията, свързани с променлив ток. Контролерът, батерията и инверторът в DC-свързана система са последователни, свързани по-тясно и по-малко гъвкави. За новоинсталираната система, PV, батерията и инверторът са проектирани според мощността на натоварване и консумацията на енергия на потребителя, така че е по-подходяща за DC-свързан хибриден инвертор. 
DC-свързаните хибридни инверторни продукти са основната тенденция, BSLBATT също пусна свои собствени5kw хибриден соларен инверторв края на миналата година и ще пусне 6kW и 8kW хибридни соларни инвертори последователно тази година! Основните продукти на производителите на инвертори за съхранение на енергия са повече за трите основни пазара в Европа, Съединените щати и Австралия. На европейския пазар Германия, Австрия, Швейцария, Швеция, Холандия и други традиционни фотоволтаични основни пазари са предимно трифазни пазари, по-благоприятни за силата на по-големите продукти. Италия, Испания и други страни от Южна Европа се нуждаят главно от еднофазни продукти за ниско напрежение. И Чешката република, Полша, Румъния, Литва и други страни от Източна Европа търсят главно трифазни продукти, но приемането на цените е по-ниско. Съединените щати имат по-голяма система за съхранение на енергия и предпочитат продукти с по-висока мощност. Разделеният тип инвертор за батерии и съхранение е по-популярен сред инсталаторите, но инверторът за батерии „всичко в едно“ е бъдещата тенденция на развитие. Фотоволтаичният хибриден инвертор за съхранение на енергия се разделя допълнително на хибриден инвертор, продаван отделно, и система за съхранение на енергия от батерии (BESS), която продава инвертора за съхранение на енергия и батерията заедно. В момента, в случай на дилъри, които контролират канала, всеки директен клиент е по-концентриран, батерията, инверторните сплит продукти са по-популярни, особено извън Германия, главно поради лесната инсталация и лесното разширяване и лесното намаляване на разходите за доставка , батерията или инверторът не могат да бъдат доставени, за да се намери второ захранване, доставката е по-сигурна. Тенденцията в Германия, Съединените щати и Япония е машина "всичко в едно". Машината „всичко в едно“ може да спести много проблеми след продажбата и има фактори за сертифициране, като сертифицирането на противопожарната система на Съединените щати трябва да бъде свързано с инвертора. Текущата технологична тенденция е към машината "всичко в едно", но от пазарните продажби на разделен тип в инсталатора, за да приемете малко повече. В системите, свързани с постоянен ток, батерийните системи с високо напрежение са по-ефективни, но по-скъпи в случай на недостиг на батерия с високо напрежение. В сравнение с48V акумулаторни системи, високоволтовите батерии работят в диапазона 200-500 V DC, имат по-ниски кабелни загуби и по-висока ефективност, тъй като слънчевите панели обикновено работят при 300-600 V, подобно на напрежението на батерията, което позволява използването на високоефективни DC-DC преобразуватели с много ниски загуби. Системите с батерии с високо напрежение са по-скъпи от батериите с ниско напрежение, докато инверторите са по-евтини. В момента има голямо търсене на батерии с високо напрежение и недостиг на доставки, така че батериите с високо напрежение са трудни за закупуване, а в случай на недостиг на батерии с високо напрежение е по-евтино да се използва система за батерии с ниско напрежение. DC свързване между слънчеви масиви и инвертори 
DC директно свързване към съвместим хибриден инвертор 
AC свързани инвертори DC-свързаните системи не са подходящи за преоборудване на съществуващи системи, свързани към мрежата. Методът на свързване с постоянен ток има главно следните проблеми: Първо, системата, използваща свързване с постоянен ток, има проблеми със сложното окабеляване и дизайна на излишния модул при преоборудване на съществуващата свързана с мрежата система; второ, забавянето при превключването между свързан към мрежата и извън мрежата е дълго, което прави опитът на потребителя с електроенергия лош; трето, функцията за интелигентно управление не е достатъчно изчерпателна и отговорът на управлението не е достатъчно навременен, което прави по-трудно реализирането на приложението на микромрежата за захранване на цялата къща. Ето защо някои компании са избрали пътя на технологията за свързване на променлив ток, като Rene. AC свързващата система прави инсталирането на продукта по-лесно. ReneSola използва AC страна и свързване на фотоволтаичната система, за да постигне двупосочен енергиен поток, елиминирайки необходимостта от достъп до PV DC шината, което прави инсталирането на продукта по-лесно; чрез комбинация от софтуерен контрол в реално време и подобрения в хардуерния дизайн за постигане на милисекунди превключване към и от мрежата; чрез иновативната комбинация от контрол на изхода на инвертор за съхранение на енергия и дизайн на електрозахранваща и разпределителна система за постигане на електрозахранване на цялата къща при автоматично управление на контролната кутия Приложението на микромрежата на автоматичното управление на контролната кутия. Максималната ефективност на преобразуване на AC свързани продукти е малко по-ниска от тази нахибридни инвертори. Максималната ефективност на преобразуване на AC свързаните продукти е 94-97%, което е малко по-ниско от това на хибридните инвертори, главно защото модулите трябва да бъдат преобразувани два пъти, преди да могат да се съхраняват в батерията след генериране на енергия, което намалява ефективността на преобразуване .
Време на публикуване: 8 май 2024 г