Top-Ratgeber für Energiespeicher-Wechselrichter für Privathaushalte

Arten von Energiespeicher-Wechselrichtern Technologieroute für Energiespeicher-Wechselrichter: Es gibt zwei Hauptrouten der DC-Kopplung und der AC-Kopplung PV-Speichersystem, einschließlich Solarmodulen, Steuerungen, Wechselrichtern, Lithium-Heimbatterien, Lasten und anderen Geräten. Derzeit,Energiespeicher-WechselrichterEs gibt hauptsächlich zwei technische Wege: DC-Kopplung und AC-Kopplung. Unter AC- oder DC-Kopplung versteht man die Art und Weise, wie Solarmodule an das Speicher- oder Batteriesystem gekoppelt oder angeschlossen werden. Die Art der Verbindung zwischen Solarmodulen und Batterien kann entweder Wechselstrom oder Gleichstrom sein. Die meisten elektronischen Schaltkreise verwenden Gleichstrom, wobei das Solarmodul Gleichstrom erzeugt und die Batterie Gleichstrom speichert. Die meisten Geräte werden jedoch mit Wechselstrom betrieben. Hybrides Solarsystem + Energiespeichersystem Hybrid-Solarwechselrichter + Energiespeichersysteme, bei denen der Gleichstrom der PV-Module über einen Controller in einem gespeichert wirdLithium-Heimbatteriebank, und das Netz kann die Batterie auch über einen bidirektionalen DC-AC-Wandler laden. Der Konvergenzpunkt der Energie liegt auf der Seite der Gleichstrombatterie. Tagsüber wird zunächst der PV-Strom an die Last geliefert, anschließend wird die Lithium-Heimbatterie über den MPPT-Regler geladen und das Energiespeichersystem an das Netz angeschlossen, sodass der überschüssige Strom an das Netz angeschlossen werden kann; nachts wird die Batterie zur Last entladen und der Mangel wird durch das Netz ausgeglichen; Wenn das Netz ausfällt, werden der PV-Strom und die Lithium-Heimbatterie nur an die netzunabhängige Last geliefert, und die Last am Netzende kann nicht genutzt werden. Wenn die Lastleistung größer als die PV-Leistung ist, können das Netz und die PV die Last gleichzeitig mit Strom versorgen. Da weder die PV-Leistung noch die Lastleistung stabil sind, ist die Lithium-Heimbatterie zum Ausgleich der Systemenergie erforderlich. Darüber hinaus unterstützt das System den Benutzer dabei, die Lade- und Entladezeit so einzustellen, dass er seinem Strombedarf entspricht. Funktionsprinzip des DC-Kopplungssystems Der Hybrid-Wechselrichter verfügt über eine integrierte Off-Grid-Funktion für eine verbesserte Ladeeffizienz. Netzgekoppelte Wechselrichter schalten bei einem Stromausfall aus Sicherheitsgründen automatisch die Stromversorgung des Solarpanelsystems ab. Hybrid-Wechselrichter hingegen ermöglichen Benutzern sowohl netzunabhängige als auch netzgebundene Funktionalität, sodass Strom auch bei Stromausfällen verfügbar ist. Hybridwechselrichter vereinfachen die Energieüberwachung und ermöglichen die Überprüfung wichtiger Daten wie Leistung und Energieproduktion über das Wechselrichterpanel oder angeschlossene intelligente Geräte. Verfügt die Anlage über zwei Wechselrichter, müssen diese separat überwacht werden. Die DC-Kopplung reduziert Verluste bei der AC-DC-Umwandlung. Der Ladewirkungsgrad der Batterie liegt bei etwa 95–99 %, während die Wechselstromkopplung bei 90 % liegt. Hybridwechselrichter sind wirtschaftlich, kompakt und einfach zu installieren. Die Installation eines neuen Hybrid-Wechselrichters mit DC-gekoppelten Batterien kann günstiger sein als die Nachrüstung AC-gekoppelter Batterien in ein bestehendes System, da die Steuerung etwas billiger ist als ein netzgekoppelter Wechselrichter, der Schaltschalter etwas billiger als ein Verteilerschrank und der Gleichstrom Die gekoppelte Lösung kann in einen All-in-One-Steuerungsumrichter umgewandelt werden, wodurch sowohl Gerätekosten als auch Installationskosten eingespart werden. Gerade für netzunabhängige Systeme kleiner und mittlerer Leistung sind DC-gekoppelte Systeme äußerst kostengünstig. Der Hybrid-Wechselrichter ist hochmodular und es ist einfach, neue Komponenten und Steuerungen hinzuzufügen, und zusätzliche Komponenten können problemlos mit relativ kostengünstigen DC-Solarsteuerungen hinzugefügt werden. Die Hybrid-Wechselrichter sind so konzipiert, dass sie jederzeit Speicher integrieren können, was das Hinzufügen von Batteriebänken erleichtert. Das Hybrid-Wechselrichtersystem ist kompakter und verwendet Hochspannungszellen mit kleineren Kabelgrößen und geringeren Verlusten. Zusammensetzung des DC-Kopplungssystems Zusammensetzung des AC-Kopplungssystems Allerdings sind Hybrid-Solarwechselrichter für die Aufrüstung bestehender Solaranlagen ungeeignet und bei Anlagen mit höherer Leistung teurer in der Installation. Wenn ein Kunde eine bestehende Solaranlage mit einer Lithium-Heimbatterie aufrüsten möchte, kann die Wahl eines Hybrid-Solarwechselrichters die Situation erschweren. Im Gegensatz dazu kann ein Batteriewechselrichter kostengünstiger sein, da die Entscheidung für die Installation eines Hybrid-Solarwechselrichters eine komplette und kostspielige Überarbeitung des gesamten Solarpanelsystems erfordern würde. Systeme mit höherer Leistung sind komplexer zu installieren und können aufgrund des Bedarfs an mehr Hochspannungsreglern teurer sein. Wird tagsüber mehr Strom verbraucht, sinkt der Wirkungsgrad leicht, da DC (PV) zu DC (batt) zu AC wechselt. Gekoppeltes Sonnensystem + Energiespeichersystem Ein gekoppeltes PV+Speichersystem, auch AC-Retrofit-PV+Speichersystem genannt, kann realisieren, dass der von PV-Modulen abgegebene Gleichstrom durch einen netzgekoppelten Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt wird und der überschüssige Strom dann in Gleichstrom umgewandelt und gespeichert wird Batterie durch AC-gekoppelten Speicherwechselrichter. Der Energiekonvergenzpunkt liegt am AC-Ende. Es umfasst ein Photovoltaik-Stromversorgungssystem und ein Lithium-Heimbatterie-Stromversorgungssystem. Die Photovoltaikanlage besteht aus einer Photovoltaikanlage und einem netzgekoppelten Wechselrichter, während das Lithium-Heimbatteriesystem aus einer Batteriebank und einem bidirektionalen Wechselrichter besteht. Diese beiden Systeme können entweder unabhängig voneinander arbeiten, ohne sich gegenseitig zu stören, oder sie können vom Netz getrennt werden, um ein Mikronetzsystem zu bilden. Funktionsprinzip des AC-Kopplungssystems AC-gekoppelte Systeme sind zu 100 % netzkompatibel, einfach zu installieren und problemlos erweiterbar. Es stehen Standardkomponenten für die Hausinstallation zur Verfügung, und selbst relativ große Systeme (Klasse 2 kW bis MW) können problemlos für den Einsatz in Kombination mit netzgebundenen und eigenständigen Stromaggregaten (Dieselaggregate, Windkraftanlagen usw.) erweitert werden. Die meisten String-Solarwechselrichter über 3 kW verfügen über zwei MPPT-Eingänge, sodass lange String-Panels in verschiedenen Ausrichtungen und Neigungswinkeln montiert werden können. Bei höheren Gleichspannungen ist die AC-Kopplung in großen Systemen einfacher und weniger komplex zu installieren als DC-gekoppelte Systeme, die mehrere MPPT-Laderegler erfordern, und daher kostengünstiger. Die AC-Kopplung eignet sich zur Systemnachrüstung und ist tagsüber bei AC-Lasten effizienter. Bestehende netzgekoppelte PV-Anlagen können mit geringen Inputkosten in Energiespeichersysteme umgewandelt werden. Es kann den Benutzern sicheren Strom liefern, wenn das Stromnetz ausfällt. Kompatibel mit netzgekoppelten PV-Anlagen verschiedener Hersteller. Fortschrittliche AC-gekoppelte Systeme werden typischerweise für größere netzunabhängige Systeme verwendet und verwenden String-Solarwechselrichter in Kombination mit fortschrittlichen Multimode-Wechselrichtern oder Wechselrichtern/Ladegeräten, um die Batterien und das Netz/Generatoren zu verwalten. Obwohl sie relativ einfach und leistungsstark einzurichten sind, sind sie beim Laden von Batterien etwas weniger effizient (90–94 %) als gleichstromgekoppelte Systeme (98 %). Allerdings sind diese Systeme bei der Versorgung hoher Wechselstromlasten tagsüber effizienter und erreichen 97 % oder mehr. Einige können mit mehreren Solarwechselrichtern zu Mikronetzen erweitert werden. AC-gekoppeltes Laden ist bei kleineren Systemen deutlich weniger effizient und teurer. Die bei der Wechselstromkopplung in die Batterie eintretende Energie muss zweimal umgewandelt werden, und wenn der Benutzer beginnt, die Energie zu nutzen, muss sie erneut umgewandelt werden, was zu weiteren Verlusten im System führt. Dadurch sinkt der AC-Kopplungswirkungsgrad bei Verwendung eines Batteriesystems auf 85–90 %. AC-gekoppelte Wechselrichter sind für kleinere Anlagen teurer. Off-Grid-Solarsystem + Energiespeichersystem Off-Grid-Solarsystem+ Speichersysteme bestehen typischerweise aus PV-Modulen, Lithium-Heimbatterie, netzunabhängigem Speicherwechselrichter, Last und Dieselgenerator. Das System kann eine direkte Aufladung der Batterie durch PV über eine DC-DC-Umwandlung oder eine bidirektionale DC-AC-Umwandlung zum Laden und Entladen der Batterie realisieren. Tagsüber wird der PV-Strom zunächst der Last zugeführt und anschließend die Batterie geladen. Nachts wird die Batterie an die Last entladen, und wenn die Batterie nicht ausreicht, wird der Dieselgenerator an die Last gespeist. Es kann den täglichen Strombedarf in Gebieten ohne Netz decken. Es kann mit Dieselgeneratoren kombiniert werden, um Verbraucher zu versorgen oder Batterien zu laden. Die meisten netzunabhängigen Energiespeicher-Wechselrichter sind nicht für den Netzanschluss zertifiziert. Auch wenn das System über ein Netz verfügt, kann es nicht ans Netz angeschlossen werden. Anwendbare Szenarien von Energiespeicher-Wechselrichtern Energiespeicher-Wechselrichter haben drei Hauptaufgaben: Spitzenregulierung, Standby-Stromversorgung und unabhängige Stromversorgung. Nach Regionen ist die Nachfrage in Europa am höchsten. Nehmen Sie Deutschland als Beispiel: Der Strompreis in Deutschland hat im Jahr 2023 0,46 $/kWh erreicht und liegt damit weltweit an erster Stelle. In den letzten Jahren sind die deutschen Strompreise weiter gestiegen, und die Stromgestehungskosten für PV / PV-Speicher betragen nur 10,2 / 15,5 Cent pro Grad, 78 % / 66 % niedriger als die Strompreise für Privathaushalte, die Differenz zwischen Strompreisen für Privathaushalte und PV-Speicherkosten wird sich weiter ausweiten. Ein PV-Verteilungs- und Speichersystem für Privathaushalte kann die Stromkosten senken, so dass in Hochpreisgebieten für Benutzer ein starker Anreiz besteht, Haushaltsspeicher zu installieren. Im Spitzenmarkt tendieren Anwender dazu, sich für Hybridwechselrichter und AC-gekoppelte Batteriesysteme zu entscheiden, die kostengünstiger und einfacher herzustellen sind. Netzunabhängige Batterie-Wechselrichter-Ladegeräte mit Hochleistungstransformatoren sind teurer, während Hybrid-Wechselrichter und AC-gekoppelte Batteriesysteme transformatorlose Wechselrichter mit Schalttransistoren verwenden. Diese kompakten, leichten Wechselrichter haben geringere Spitzen- und Spitzenleistungswerte, sind jedoch kostengünstiger, billiger und einfacher herzustellen. In den USA und Japan wird Notstrom benötigt, und Inselstrom ist genau das, was der Markt braucht, auch in Regionen wie Südafrika. Nach Angaben der EIA beträgt die durchschnittliche Stromausfallzeit in den Vereinigten Staaten im Jahr 2020 mehr als 8 Stunden, was hauptsächlich auf verstreut lebende US-Bürger, Teil des alternden Stromnetzes und Naturkatastrophen zurückzuführen ist. Der Einsatz von PV-Verteilungs- und Speichersystemen für Haushalte kann die Abhängigkeit vom Netz verringern und die Zuverlässigkeit der Stromversorgung auf Kundenseite erhöhen. Das US-PV-Speichersystem ist größer und mit mehr Batterien ausgestattet, da Strom als Reaktion auf Naturkatastrophen gespeichert werden muss. Unabhängige Stromversorgung ist die unmittelbare Marktnachfrage. Südafrika, Pakistan, Libanon, die Philippinen, Vietnam und andere Länder in der globalen Lieferkette sind angespannt. Die Infrastruktur des Landes reicht nicht aus, um die Bevölkerung mit Strom zu versorgen, sodass Benutzer mit Haushalten ausgestattet werden müssen PV-Speichersystem. Hybrid-Wechselrichter als Notstromversorgung unterliegen Einschränkungen. Im Vergleich zu dedizierten netzunabhängigen Batteriewechselrichtern weisen Hybridwechselrichter einige Einschränkungen auf, vor allem eine begrenzte Spitzen- oder Spitzenleistungsabgabe bei Stromausfällen. Darüber hinaus verfügen einige Hybrid-Wechselrichter über keine oder nur eine begrenzte Notstromfunktion, sodass bei einem Stromausfall nur kleine oder wesentliche Lasten wie Beleuchtung und Grundstromkreise als Notstromversorgung gesichert werden können. Bei vielen Systemen kommt es bei einem Stromausfall zu einer Verzögerung von 3 bis 5 Sekunden . Inselwechselrichter hingegen liefern eine sehr hohe Stoß- und Spitzenleistung und können hohe induktive Lasten bewältigen. Wenn der Benutzer Geräte mit hohen Spannungsspitzen wie Pumpen, Kompressoren, Waschmaschinen und Elektrowerkzeuge mit Strom versorgen möchte, muss der Wechselrichter in der Lage sein, Stoßlasten mit hoher Induktivität zu bewältigen. DC-gekoppelte Hybridwechselrichter Die Industrie nutzt derzeit mehr PV-Speichersysteme mit DC-Kopplung, um ein integriertes PV-Speicherdesign zu erreichen, insbesondere bei neuen Systemen, bei denen Hybridwechselrichter einfach und kostengünstiger zu installieren sind. Bei der Hinzufügung neuer Systeme kann der Einsatz von Hybridwechselrichtern zur PV-Energiespeicherung die Geräte- und Installationskosten senken, da ein Speicherwechselrichter eine Steuerungs-Wechselrichter-Integration erreichen kann. Der Controller und der Schaltschalter in DC-gekoppelten Systemen sind kostengünstiger als netzgekoppelte Wechselrichter und Verteilerschränke in AC-gekoppelten Systemen, sodass DC-gekoppelte Lösungen kostengünstiger sind als AC-gekoppelte Lösungen. Der Controller, die Batterie und der Wechselrichter in einem DC-gekoppelten System sind seriell, enger verbunden und weniger flexibel. Für das neu installierte System werden PV, Batterie und Wechselrichter entsprechend der Lastleistung und dem Stromverbrauch des Benutzers ausgelegt, sodass es besser für DC-gekoppelte Hybridwechselrichter geeignet ist. DC-gekoppelte Hybrid-Wechselrichterprodukte liegen im Mainstream-Trend, BSLBATT hat auch eigene Produkte auf den Markt gebracht5-kW-Hybrid-SolarwechselrichterEnde letzten Jahres und wird dieses Jahr nacheinander 6-kW- und 8-kW-Hybrid-Solarwechselrichter auf den Markt bringen! Die Hauptprodukte der Hersteller von Energiespeicher-Wechselrichtern sind eher für die drei großen Märkte Europa, die Vereinigten Staaten und Australien bestimmt. Auf dem europäischen Markt, Deutschland, Österreich, der Schweiz, Schweden, den Niederlanden und anderen traditionellen PV-Kernmärkten handelt es sich hauptsächlich um dreiphasige Märkte, die für die Leistung größerer Produkte günstiger sind. Italien, Spanien und andere südeuropäische Länder benötigen hauptsächlich einphasige Niederspannungsprodukte. Auch in der Tschechischen Republik, Polen, Rumänien, Litauen und anderen osteuropäischen Ländern werden hauptsächlich dreiphasige Produkte nachgefragt, die Preisakzeptanz ist jedoch geringer. Die Vereinigten Staaten verfügen über ein größeres Energiespeichersystem und bevorzugen Produkte mit höherer Leistung. Der Split-Typ mit Batterie- und Speicherwechselrichtern ist bei Installateuren beliebter, aber der zukünftige Entwicklungstrend ist der All-in-One-Batteriewechselrichter. Der PV-Energiespeicher-Hybrid-Wechselrichter ist weiter unterteilt in einen separat erhältlichen Hybrid-Wechselrichter und ein Batterie-Energiespeichersystem (BESS), bei dem der Energiespeicher-Wechselrichter und die Batterie zusammen verkauft werden. Derzeit sind bei den Händlern, die den Kanal kontrollieren, die einzelnen Direktkunden konzentrierter, die Batterie- und Wechselrichter-Split-Produkte sind beliebter, insbesondere außerhalb Deutschlands, vor allem wegen der einfachen Installation und einfachen Erweiterung sowie der leicht zu senkenden Beschaffungskosten Wenn die Batterie oder der Wechselrichter nicht versorgt werden können, muss eine zweite Versorgung gefunden werden, die Lieferung ist sicherer. Der Trend in Deutschland, den Vereinigten Staaten und Japan ist eine All-in-One-Maschine. Eine All-in-One-Maschine kann nach dem Verkauf viel Ärger ersparen, und es gibt Zertifizierungsfaktoren, wie z. B. die US-amerikanische Brandschutzsystemzertifizierung, die mit dem Wechselrichter verknüpft werden muss. Der aktuelle Technologietrend geht zum All-in-One-Gerät, aber vom Markt für Split-Typ-Installer ist noch etwas mehr zu erwarten. In gleichstromgekoppelten Systemen sind Hochspannungsbatteriesysteme effizienter, im Falle eines Mangels an Hochspannungsbatterien jedoch teurer. Im Vergleich zu48V-BatteriesystemeHochspannungsbatterien arbeiten im DC-Bereich von 200–500 V, weisen geringere Kabelverluste und einen höheren Wirkungsgrad auf, da Solarmodule typischerweise mit 300–600 V betrieben werden, ähnlich der Batteriespannung, was die Verwendung von hocheffizienten DC/DC-Wandlern mit sehr hohem Wirkungsgrad ermöglicht geringe Verluste. Hochvolt-Batteriesysteme sind teurer als Niedervolt-Systembatterien, während Wechselrichter kostengünstiger sind. Derzeit besteht eine hohe Nachfrage nach Hochspannungsbatterien und ein Mangel an Angeboten, so dass Hochspannungsbatterien schwierig zu kaufen sind und es im Falle eines Mangels an Hochspannungsbatterien günstiger ist, ein Niederspannungsbatteriesystem zu verwenden. DC-Kopplung zwischen Solaranlagen und Wechselrichtern DC-Direktkopplung mit einem kompatiblen Hybrid-Wechselrichter AC-gekoppelte Wechselrichter Gleichstromgekoppelte Systeme eignen sich nicht zur Nachrüstung bestehender netzgekoppelter Systeme. Die DC-Kopplungsmethode weist hauptsächlich die folgenden Probleme auf: Erstens weist das System mit DC-Kopplung die Probleme einer komplizierten Verkabelung und eines redundanten Moduldesigns auf, wenn das bestehende netzgekoppelte System nachgerüstet wird. Zweitens ist die Verzögerung beim Wechsel zwischen netzgekoppeltem und netzunabhängigem Strom lang, was zu einem schlechten Stromerlebnis für den Benutzer führt. Drittens ist die intelligente Steuerungsfunktion nicht umfassend genug und die Reaktion der Steuerung ist nicht zeitnah genug, was es schwieriger macht, die Micro-Grid-Anwendung der Stromversorgung für das ganze Haus zu realisieren. Daher haben sich einige Unternehmen, wie beispielsweise Rene, für den Weg der AC-Kopplungstechnologie entschieden. Das AC-Kupplungssystem erleichtert die Produktinstallation. ReneSola nutzt die AC-Seite und die PV-Systemkopplung, um einen bidirektionalen Energiefluss zu erreichen, wodurch der Zugriff auf den PV-DC-Bus überflüssig wird und die Produktinstallation einfacher wird; durch eine Kombination aus Software-Echtzeitsteuerung und Hardware-Designverbesserungen, um eine Umschaltung im Millisekundenbereich zum und vom Netz zu erreichen; Durch die innovative Kombination aus Energiespeicher-Wechselrichter-Ausgangssteuerung und Stromversorgungs- und Verteilungssystemdesign wird eine Stromversorgung für das ganze Haus unter automatischer Schaltkastensteuerung erreicht. Die Micro-Grid-Anwendung der automatischen Schaltkastensteuerung. Der maximale Umwandlungswirkungsgrad von AC-gekoppelten Produkten ist etwas niedriger als der vonHybrid-Wechselrichter. Der maximale Umwandlungswirkungsgrad von AC-gekoppelten Produkten liegt bei 94–97 %, was etwas niedriger ist als der von Hybridwechselrichtern, hauptsächlich weil die Module zweimal umgewandelt werden müssen, bevor sie nach der Stromerzeugung in der Batterie gespeichert werden können, was den Umwandlungswirkungsgrad verringert .