Tipus d'inversors d'emmagatzematge d'energia Ruta tecnològica dels inversors d'emmagatzematge d'energia: hi ha dues vies principals d'acoblament de CC i acoblament de CA Sistema d'emmagatzematge fotovoltaic, inclosos mòduls solars, controladors, inversors, bateries domèstiques de liti, càrregues i altres equips. En l'actualitat,inversors d'emmagatzematge d'energiaprincipalment són dues vies tècniques: acoblament de CC i acoblament de CA. L'acoblament de CA o CC es refereix a la manera com s'acoblen o connecten els panells solars al sistema d'emmagatzematge o de bateria. El tipus de connexió entre els mòduls solars i les bateries pot ser AC o DC. La majoria dels circuits electrònics utilitzen energia de CC, amb el mòdul solar que genera energia de CC i la bateria emmagatzema energia de CC, però la majoria dels aparells funcionen amb energia de CA. 
Sistema Solar Híbrid + Sistema d'emmagatzematge d'energia Inversor solar híbrid + sistemes d'emmagatzematge d'energia, on la potència de CC dels mòduls fotovoltaics s'emmagatzema, mitjançant un controlador, en unBanc de bateries domèstiques de liti, i la xarxa també pot carregar la bateria mitjançant un convertidor DC-AC bidireccional. El punt de convergència de l'energia es troba al costat de la bateria de CC. Durant el dia, l'energia fotovoltaica es subministra primer a la càrrega, i després el controlador MPPT carrega la bateria domèstica de liti i el sistema d'emmagatzematge d'energia es connecta a la xarxa, de manera que l'excés de potència es pot connectar a la xarxa; a la nit, la bateria es descarrega a la càrrega i l'escassetat es reposa per la xarxa; quan la xarxa està fora, l'energia fotovoltaica i la bateria domèstica de liti només es subministren a la càrrega fora de la xarxa i la càrrega a l'extrem de la xarxa no es pot utilitzar. Quan la potència de càrrega és superior a la potència fotovoltaica, la xarxa i el fotovoltaic poden subministrar energia a la càrrega alhora. Com que ni l'energia fotovoltaica ni la potència de càrrega són estables, depèn de la bateria domèstica de liti per equilibrar l'energia del sistema. A més, el sistema també dóna suport a l'usuari per establir el temps de càrrega i descàrrega per satisfer la demanda elèctrica de l'usuari. Principi de funcionament del sistema d'acoblament DC 
L'inversor híbrid té una funció integrada fora de xarxa per millorar l'eficiència de càrrega. Els inversors connectats a la xarxa apaguen automàticament l'alimentació del sistema de panells solars durant un tall de corrent per raons de seguretat. Els inversors híbrids, d'altra banda, permeten als usuaris tenir una funcionalitat tant fora de la xarxa com connectada a la xarxa, de manera que l'energia està disponible fins i tot durant els talls d'alimentació. Els inversors híbrids simplifiquen el control de l'energia, permetent que les dades importants com ara el rendiment i la producció d'energia es puguin comprovar a través del panell de l'inversor o dels dispositius intel·ligents connectats. Si el sistema disposa de dos inversors, s'han de controlar per separat. L'acoblament dC redueix les pèrdues en la conversió AC-DC. L'eficiència de càrrega de la bateria és d'aproximadament el 95-99%, mentre que l'acoblament de CA és del 90%. Els inversors híbrids són econòmics, compactes i fàcils d'instal·lar. La instal·lació d'un nou inversor híbrid amb bateries acoblades a CC pot ser més barat que la readaptació de bateries acoblades a CA a un sistema existent perquè el controlador és una mica més barat que un inversor connectat a la xarxa, l'interruptor de commutació és una mica més barat que un armari de distribució i el CC. -La solució acoblada es pot convertir en un inversor de control tot en un, estalviant tant els costos de l'equip com els costos d'instal·lació. Especialment per a sistemes fora de xarxa de potència petita i mitjana, els sistemes acoblats a CC són extremadament rendibles. L'inversor híbrid és altament modular i és fàcil afegir nous components i controladors, i els components addicionals es poden afegir fàcilment mitjançant controladors solars de CC de relativament baix cost. Els inversors híbrids estan dissenyats per integrar l'emmagatzematge en qualsevol moment, fent més fàcil afegir bancs de bateries. El sistema inversor híbrid és més compacte i utilitza cèl·lules d'alta tensió, amb mides de cable més petites i pèrdues més baixes. 
Composició del sistema d'acoblament de CC 
Composició del sistema d'acoblament de CA Tanmateix, els inversors solars híbrids no són adequats per actualitzar els sistemes solars existents i són més cars d'instal·lar per a sistemes de major potència. Si un client vol actualitzar un sistema solar existent per incloure una bateria domèstica de liti, escollir un inversor solar híbrid pot complicar la situació. En canvi, un inversor de bateria pot ser més rendible, ja que l'elecció d'instal·lar un inversor solar híbrid requeriria una reelaboració completa i costosa de tot el sistema de panells solars. Els sistemes de potència més alta són més complexos d'instal·lar i poden ser més cars a causa de la necessitat de més controladors d'alta tensió. Si s'utilitza més energia durant el dia, hi ha una lleugera disminució de l'eficiència a causa de DC (PV) a DC (batt) a AC. 
Sistema Solar acoblat + Sistema d'emmagatzematge d'energia El sistema d'emmagatzematge PV + acoblat, també conegut com a sistema d'emmagatzematge PV + adaptació de CA, pot adonar-se que la potència de CC emesa dels mòduls fotovoltaics es converteix en energia de CA mitjançant un inversor connectat a la xarxa, i després l'excés de potència es converteix en potència de CC i s'emmagatzema al bateria mitjançant un inversor d'emmagatzematge acoblat a CA. El punt de convergència de l'energia es troba a l'extrem AC. Inclou un sistema d'alimentació fotovoltaica i un sistema d'alimentació de bateria de liti per a la llar. El sistema fotovoltaic consta d'una matriu fotovoltaica i un inversor connectat a la xarxa, mentre que el sistema de bateries domèstiques de liti consta d'un banc de bateries i un inversor bidireccional. Aquests dos sistemes poden funcionar de manera independent sense interferir entre ells o es poden separar de la xarxa per formar un sistema de microxarxa. Principi de funcionament del sistema d'acoblament de CA 
Els sistemes acoblats de CA són 100% compatibles amb la xarxa, fàcils d'instal·lar i fàcilment ampliables. Hi ha components estàndard d'instal·lació domèstica disponibles, i fins i tot sistemes relativament grans (classe de 2 kW a MW) es poden ampliar fàcilment per utilitzar-los en combinació amb grups electrògens connectats a la xarxa i autònoms (conjunts dièsel, aerogeneradors, etc.). La majoria dels inversors solars de corda superiors a 3 kW tenen entrades MPPT dobles, de manera que els panells de cadena llargues es poden muntar en diferents orientacions i angles d'inclinació. A tensions de CC més altes, l'acoblament de CA és més fàcil i menys complex d'instal·lar sistemes grans que els sistemes acoblats de CC que requereixen diversos controladors de càrrega MPPT i, per tant, menys costosos. L'acoblament de CA és adequat per a la modificació del sistema i és més eficient durant el dia amb càrregues de CA. Els sistemes fotovoltaics existents connectats a la xarxa es poden transformar en sistemes d'emmagatzematge d'energia amb uns costos d'entrada baixos. Pot proporcionar energia segura als usuaris quan la xarxa elèctrica està fora. Compatible amb sistemes fotovoltaics connectats a la xarxa de diferents fabricants. Els sistemes avançats d'acoblament de CA s'utilitzen normalment per a sistemes fora de xarxa a gran escala i utilitzen inversors solars de cadena en combinació amb inversors multimode avançats o inversors/carregadors per gestionar les bateries i la xarxa/generadors. Tot i que són relativament senzills i potents de configurar, són una mica menys eficients (90-94%) per carregar bateries en comparació amb els sistemes acoblats a CC (98%). Tanmateix, aquests sistemes són més eficients quan alimenten càrregues de CA elevades durant el dia, arribant al 97% o més, i alguns es poden ampliar amb múltiples inversors solars per formar microxarxes. La càrrega acoblada a CA és molt menys eficient i més cara per als sistemes més petits. L'energia que entra a la bateria en l'acoblament de CA s'ha de convertir dues vegades, i quan l'usuari comença a utilitzar l'energia, s'ha de tornar a convertir, afegint més pèrdues al sistema. Com a resultat, l'eficiència de l'acoblament de CA baixa al 85-90% quan s'utilitza un sistema de bateries. Els inversors acoblats a CA són més cars per a sistemes més petits. 
Sistema solar fora de xarxa + sistema d'emmagatzematge d'energia Sistema solar fora de xarxa+ Els sistemes d'emmagatzematge solen consistir en mòduls fotovoltaics, bateria domèstica de liti, inversor d'emmagatzematge fora de xarxa, generador de càrrega i dièsel. El sistema pot realitzar la càrrega directa de la bateria mitjançant PV mitjançant conversió DC-DC o conversió bidireccional DC-AC per carregar i descarregar la bateria. Durant el dia, l'energia fotovoltaica es subministra primer a la càrrega, seguida de la càrrega de la bateria; a la nit, la bateria es descarrega a la càrrega, i quan la bateria és insuficient, el generador dièsel es subministra a la càrrega. Pot satisfer la demanda diària d'electricitat en zones sense xarxa. Es pot combinar amb generadors dièsel per subministrar càrregues o carregar bateries. La majoria dels inversors d'emmagatzematge d'energia fora de la xarxa no estan certificats per estar connectats a la xarxa, encara que el sistema tingui una xarxa, no es pot connectar a la xarxa. Escenaris aplicables d'inversors d'emmagatzematge d'energia Els inversors d'emmagatzematge d'energia tenen tres funcions principals, inclosa la regulació de pics, la potència en espera i l'energia independent. Per regions, el pic és la demanda a Europa, prenem com a exemple Alemanya, el preu de l'electricitat a Alemanya ha arribat a 0,46 $/kWh el 2023, ocupant el primer lloc del món. En els darrers anys, els preus de l'electricitat alemanys continuen augmentant i el LCOE d'emmagatzematge fotovoltaic / fotovoltaic és només 10,2 / 15,5 cèntims per grau, un 78% / 66% més baix que els preus de l'electricitat residencial, els preus de l'electricitat residencial i el cost d'emmagatzematge fotovoltaic de l'electricitat entre la diferència. seguirà ampliant-se. El sistema d'emmagatzematge i distribució fotovoltaica domèstica pot reduir el cost de l'electricitat, de manera que a les zones de preu elevat els usuaris tenen un fort incentiu per instal·lar emmagatzematge domèstic. En el mercat més alt, els usuaris tendeixen a triar inversors híbrids i sistemes de bateries acoblades a CA, que són més rendibles i més fàcils de fabricar. Els carregadors d'inversors de bateries fora de xarxa amb transformadors de gran resistència són més cars, mentre que els inversors híbrids i els sistemes de bateries acoblats a CA utilitzen inversors sense transformador amb transistors de commutació. Aquests inversors compactes i lleugers tenen una potència màxima de sortida més baixa, però són més rendibles, més barats i més fàcils de fabricar. Es necessita energia de reserva als EUA i al Japó, i l'energia autònoma és just el que necessita el mercat, fins i tot en regions com Sud-àfrica. Segons l'EIA, el temps mitjà de tall d'electricitat als Estats Units el 2020 és de més de 8 hores, principalment per part dels residents dels EUA que viuen dispersos, part de la xarxa envellida i desastres naturals. L'aplicació de sistemes d'emmagatzematge i distribució fotovoltaica domèstica pot reduir la dependència de la xarxa i augmentar la fiabilitat del subministrament d'energia per part del client. El sistema d'emmagatzematge fotovoltaic dels EUA és més gran i està equipat amb més bateries, ja que la necessitat d'emmagatzemar energia en resposta a desastres naturals. El subministrament d'energia independent és la demanda immediata del mercat, Sud-àfrica, Pakistan, Líban, Filipines, Vietnam i altres països en la tensió de la cadena de subministrament global, la infraestructura del país no és suficient per donar suport a la població amb electricitat, de manera que els usuaris estiguin equipats amb la llar Sistema d'emmagatzematge fotovoltaic. Els inversors híbrids com a potència de reserva tenen limitacions. En comparació amb els inversors de bateries dedicats fora de la xarxa, els inversors híbrids tenen algunes limitacions, principalment sobretensions limitades o sortida de potència màxima en cas de talls d'energia. A més, alguns inversors híbrids no tenen capacitat d'alimentació de reserva o tenen una capacitat limitada, de manera que només es poden fer còpies de seguretat de les càrregues petites o essencials, com ara la il·luminació i els circuits bàsics d'alimentació durant un tall d'alimentació, i molts sistemes experimenten un retard de 3 a 5 segons durant un tall d'alimentació. . Els inversors fora de xarxa, d'altra banda, proporcionen sobretensió i potència màxima molt elevades i poden suportar càrregues inductives elevades. Si l'usuari té previst alimentar dispositius d'alta sobretensió, com ara bombes, compressors, rentadores i eines elèctriques, l'inversor ha de ser capaç de suportar sobrecàrregues d'alta inductància. Inversors híbrids acoblats a CC Actualment, la indústria està utilitzant més sistemes d'emmagatzematge fotovoltaic amb acoblament de CC per aconseguir un disseny d'emmagatzematge fotovoltaic integrat, especialment en sistemes nous on els inversors híbrids són fàcils i menys costosos d'instal·lar. Quan s'afegeixen nous sistemes, l'ús d'inversors híbrids per a l'emmagatzematge d'energia fotovoltaica pot reduir els costos de l'equip i els costos d'instal·lació, ja que un inversor d'emmagatzematge pot aconseguir la integració de control-inversor. El controlador i l'interruptor de commutació dels sistemes acoblats a CC són menys costosos que els inversors connectats a la xarxa i els armaris de distribució dels sistemes acoblats a CA, de manera que les solucions acoblades a CC són menys costoses que les solucions acoblades a CA. El controlador, la bateria i l'inversor en el sistema acoblat a CC són en sèrie, connectats més estretament i menys flexibles. Per al sistema recentment instal·lat, la FV, la bateria i l'inversor estan dissenyats segons la potència de càrrega i el consum d'energia de l'usuari, de manera que és més adequat per a l'inversor híbrid acoblat a CC. 
Els productes inversors híbrids acoblats a CC són la tendència principal, BSLBATT també va llançar el seu propiInversor solar híbrid de 5kwa finals de l'any passat, i enguany llançarà successivament inversors solars híbrids de 6kW i 8kW! Els principals productes dels fabricants d'inversors d'emmagatzematge d'energia són més per als tres principals mercats d'Europa, Estats Units i Austràlia. Al mercat europeu, Alemanya, Àustria, Suïssa, Suècia, Països Baixos i altres mercats centrals fotovoltaics tradicionals són principalment un mercat trifàsic, més favorable al poder de productes més grans. Itàlia, Espanya i altres països del sud d'Europa necessiten principalment productes monofàsics de baixa tensió. I la República Txeca, Polònia, Romania, Lituània i altres països d'Europa de l'Est demanen principalment productes trifàsics, però l'acceptació del preu és menor. Els Estats Units tenen un sistema d'emmagatzematge d'energia més gran i prefereixen productes de major potència. El tipus dividit d'inversor de bateria i emmagatzematge és més popular entre els instal·ladors, però l'inversor de bateria tot en un és la tendència de desenvolupament futura. L'inversor híbrid d'emmagatzematge d'energia fotovoltaica es divideix a més en inversor híbrid venut per separat i sistema d'emmagatzematge d'energia de la bateria (BESS) que ven l'inversor d'emmagatzematge d'energia i la bateria junts. Actualment, en el cas dels distribuïdors que controlen el canal, cada client directe està més concentrat, la bateria, els productes dividits de l'inversor són més populars, especialment fora d'Alemanya, principalment a causa de la seva fàcil instal·lació i fàcil expansió, i fàcil de reduir els costos d'adquisició. , la bateria o l'inversor no es poden subministrar per trobar un segon subministrament, el lliurament és més segur. La tendència d'Alemanya, Estats Units i Japó és una màquina tot en un. La màquina tot en un pot estalviar molts problemes després de la venda, i hi ha factors de certificació, com ara la certificació del sistema d'incendis dels Estats Units que s'ha d'enllaçar amb l'inversor. La tendència tecnològica actual va a la màquina tot en un, però des del mercat les vendes de tipus split en l'instal·lador acceptar una mica més. En els sistemes d'acoblament de corrent continu, els sistemes de bateries d'alta tensió són més eficients, però més costosos en cas d'escassetat de bateries d'alta tensió. En comparació ambSistemes de bateries de 48 V, les bateries d'alta tensió funcionen en el rang de 200-500 V DC, tenen pèrdues de cable més baixes i una eficiència més alta perquè els panells solars solen funcionar a 300-600 V, similar a la tensió de la bateria, permetent l'ús de convertidors DC-DC d'alta eficiència amb molt baixes pèrdues. Els sistemes de bateries d'alta tensió són més cars que les bateries de sistemes de baixa tensió, mentre que els inversors són menys costosos. Actualment hi ha una gran demanda de bateries d'alta tensió i una escassetat de subministrament, de manera que les bateries d'alta tensió són difícils d'adquirir, i en el cas d'escassetat de bateries d'alta tensió, és més barat utilitzar un sistema de bateries de baixa tensió. Acoblament de corrent continu entre panells solars i inversors 
Acoblament directe de CC a un inversor híbrid compatible 
Inversors acoblats de CA Els sistemes acoblats a corrent continu no són adequats per a la readaptació dels sistemes existents connectats a la xarxa. El mètode d'acoblament de CC té principalment els problemes següents: en primer lloc, el sistema que utilitza l'acoblament de CC té els problemes de cablejat complicat i disseny de mòduls redundants quan es readapta el sistema existent connectat a la xarxa; en segon lloc, el retard en el canvi entre connectat a la xarxa i fora de xarxa és llarg, cosa que fa que l'experiència elèctrica de l'usuari sigui deficient; en tercer lloc, la funció de control intel·ligent no és prou completa i la resposta del control no és prou oportuna, cosa que dificulta la realització de l'aplicació de micro-xarxa de la font d'alimentació de tota la casa. Per tant, algunes empreses han escollit la via de la tecnologia d'acoblament AC, com Rene. El sistema d'acoblament de CA facilita la instal·lació del producte. ReneSola utilitza l'acoblament del costat CA i del sistema fotovoltaic per aconseguir un flux d'energia bidireccional, eliminant la necessitat d'accés al bus CC fotovoltaic, facilitant la instal·lació del producte; mitjançant una combinació de control en temps real de programari i millores de disseny de maquinari per aconseguir un canvi de mil·lisegons cap a i des de la xarxa; mitjançant la combinació innovadora de control de sortida de l'inversor d'emmagatzematge d'energia i disseny del sistema d'alimentació i distribució per aconseguir una font d'alimentació de tota la casa sota control automàtic de la caixa de control L'aplicació de micro-xarxa del control automàtic de la caixa de control. L'eficiència de conversió màxima dels productes acoblats AC és lleugerament inferior a la deinversors híbrids. L'eficiència de conversió màxima dels productes acoblats de CA és del 94-97%, que és lleugerament inferior a la dels inversors híbrids, principalment perquè els mòduls s'han de convertir dues vegades abans que es puguin emmagatzemar a la bateria després de la generació d'energia, la qual cosa redueix l'eficiència de conversió. .
Hora de publicació: maig-08-2024