Tipos de inversores de armazenamento de energia Rota da tecnologia de inversores de armazenamento de energia: existem duas rotas principais de acoplamento CC e acoplamento CA Sistema de armazenamento fotovoltaico, incluindo módulos solares, controladores, inversores, baterias domésticas de lítio, cargas e outros equipamentos. Atualmente,inversores de armazenamento de energiaexistem principalmente duas rotas técnicas: acoplamento DC e acoplamento AC. Acoplamento CA ou CC refere-se à forma como os painéis solares são acoplados ou conectados ao sistema de armazenamento ou bateria. O tipo de conexão entre módulos solares e baterias pode ser AC ou DC. A maioria dos circuitos eletrônicos usa energia CC, com o módulo solar gerando energia CC e a bateria armazenando energia CC, porém a maioria dos aparelhos funciona com energia CA. 
Sistema Solar Híbrido + Sistema de Armazenamento de Energia Inversor solar híbrido + sistemas de armazenamento de energia, onde a energia CC dos módulos fotovoltaicos é armazenada, através de um controlador, em umbanco de bateria doméstica de lítio, e a rede também pode carregar a bateria por meio de um conversor DC-AC bidirecional. O ponto de convergência de energia está no lado da bateria DC. Durante o dia, a energia fotovoltaica é primeiro fornecida à carga e, em seguida, a bateria doméstica de lítio é carregada pelo controlador MPPT e o sistema de armazenamento de energia é conectado à rede, para que o excesso de energia possa ser conectado à rede; à noite, a bateria é descarregada para a carga e a falta é reabastecida pela rede; quando a rede está desligada, a energia fotovoltaica e a bateria doméstica de lítio são fornecidas apenas para a carga fora da rede, e a carga na extremidade da rede não pode ser usada. Quando a potência da carga é maior que a potência fotovoltaica, a rede e o fotovoltaico podem fornecer energia à carga ao mesmo tempo. Como nem a potência fotovoltaica nem a potência da carga são estáveis, ela depende da bateria doméstica de lítio para equilibrar a energia do sistema. Além disso, o sistema também permite que o usuário defina o tempo de carga e descarga para atender à demanda de eletricidade do usuário. Princípio de funcionamento do sistema de acoplamento DC 
O inversor híbrido possui uma função off-grid integrada para melhorar a eficiência de carregamento. Os inversores conectados à rede desligam automaticamente a energia do sistema de painel solar durante uma queda de energia por motivos de segurança. Os inversores híbridos, por outro lado, permitem que os usuários tenham funcionalidade tanto fora da rede quanto ligada à rede, de forma que a energia esteja disponível mesmo durante cortes de energia. Os inversores híbridos simplificam o monitoramento de energia, permitindo que dados importantes como desempenho e produção de energia sejam verificados através do painel do inversor ou de dispositivos inteligentes conectados. Se o sistema possuir dois inversores, eles deverão ser monitorados separadamente. O acoplamento CC reduz as perdas na conversão CA-CC. A eficiência de carregamento da bateria é de cerca de 95-99%, enquanto o acoplamento CA é de 90%. Os inversores híbridos são econômicos, compactos e fáceis de instalar. Instalar um novo inversor híbrido com baterias acopladas a CC pode ser mais barato do que adaptar baterias acopladas a CA em um sistema existente porque o controlador é um pouco mais barato que um inversor conectado à rede, a chave de comutação é um pouco mais barata que um gabinete de distribuição e o CC A solução acoplada pode ser transformada em um inversor de controle completo, economizando custos de equipamento e de instalação. Especialmente para sistemas fora da rede de pequena e média potência, os sistemas acoplados em CC são extremamente econômicos. O inversor híbrido é altamente modular e é fácil adicionar novos componentes e controladores, e componentes adicionais podem ser facilmente adicionados usando controladores solares CC de custo relativamente baixo. Os inversores híbridos são projetados para integrar armazenamento a qualquer momento, facilitando a adição de bancos de baterias. O sistema inversor híbrido é mais compacto e utiliza células de alta tensão, com cabos menores e perdas menores. 
Composição do sistema de acoplamento DC 
Composição do sistema de acoplamento AC No entanto, os inversores solares híbridos são inadequados para atualizar os sistemas solares existentes e são mais caros para instalar em sistemas de maior potência. Se um cliente quiser atualizar um sistema solar existente para incluir uma bateria doméstica de lítio, a escolha de um inversor solar híbrido pode complicar a situação. Em contraste, um inversor de bateria pode ser mais rentável, uma vez que a escolha de instalar um inversor solar híbrido exigiria um retrabalho completo e caro de todo o sistema de painéis solares. Sistemas de maior potência são mais complexos de instalar e podem ser mais caros devido à necessidade de mais controladores de alta tensão. Se mais energia for usada durante o dia, há uma ligeira diminuição na eficiência devido à mudança de CC (PV) para CC (bateria) para CA. 
Sistema Solar Acoplado + Sistema de Armazenamento de Energia O sistema de armazenamento fotovoltaico acoplado, também conhecido como sistema de armazenamento fotovoltaico de retrofit CA, pode realizar que a energia CC emitida pelos módulos fotovoltaicos é convertida em energia CA pelo inversor conectado à rede e, em seguida, o excesso de energia é convertido em energia CC e armazenado no bateria por inversor de armazenamento acoplado AC. O ponto de convergência de energia está na extremidade AC. Inclui sistema de alimentação fotovoltaica e sistema de alimentação de bateria doméstica de lítio. O sistema fotovoltaico consiste em um conjunto fotovoltaico e um inversor conectado à rede, enquanto o sistema de bateria doméstica de lítio consiste em um banco de baterias e um inversor bidirecional. Esses dois sistemas podem operar de forma independente, sem interferir um no outro, ou podem ser separados da rede para formar um sistema de microrrede. Princípio de funcionamento do sistema de acoplamento AC 
Os sistemas acoplados AC são 100% compatíveis com a rede, fáceis de instalar e facilmente expansíveis. Componentes padrão para instalação doméstica estão disponíveis, e mesmo sistemas relativamente grandes (classe de 2kW a MW) são facilmente expansíveis para uso em combinação com grupos geradores autônomos e conectados à rede (conjuntos a diesel, turbinas eólicas, etc.). A maioria dos inversores solares de string acima de 3 kW possui entradas MPPT duplas, de modo que painéis de string longos podem ser montados em diferentes orientações e ângulos de inclinação. Em tensões CC mais altas, o acoplamento CA é mais fácil e menos complexo de instalar em sistemas grandes do que os sistemas acoplados CC que requerem vários controladores de carga MPPT e, portanto, menos dispendiosos. O acoplamento CA é adequado para modernização do sistema e é mais eficiente durante o dia com cargas CA. Os sistemas fotovoltaicos existentes ligados à rede podem ser transformados em sistemas de armazenamento de energia com baixos custos de entrada. Ele pode fornecer energia segura aos usuários quando a rede elétrica estiver desligada. Compatível com sistemas fotovoltaicos conectados à rede de diferentes fabricantes. Sistemas avançados acoplados de CA são normalmente usados para sistemas fora da rede de maior escala e usam inversores solares em combinação com inversores multimodo avançados ou inversores/carregadores para gerenciar as baterias e a rede/geradores. Embora relativamente simples e potentes de configurar, são ligeiramente menos eficientes (90-94%) no carregamento de baterias em comparação com sistemas acoplados a CC (98%). No entanto, estes sistemas são mais eficientes ao alimentar altas cargas CA durante o dia, atingindo 97% ou mais, e alguns podem ser expandidos com múltiplos inversores solares para formar microrredes. O carregamento acoplado a CA é muito menos eficiente e mais caro para sistemas menores. A energia que entra na bateria no acoplamento AC deve ser convertida duas vezes, e quando o usuário começar a utilizar a energia, ela deverá ser convertida novamente, agregando mais perdas ao sistema. Como resultado, a eficiência do acoplamento CA cai para 85-90% quando se utiliza um sistema de bateria. Os inversores acoplados CA são mais caros para sistemas menores. 
Sistema Solar Fora da Rede + Sistema de Armazenamento de Energia Sistema solar fora da rede+ os sistemas de armazenamento normalmente consistem em módulos fotovoltaicos, bateria doméstica de lítio, inversor de armazenamento fora da rede, carga e gerador a diesel. O sistema pode realizar o carregamento direto da bateria por PV por meio de conversão DC-DC ou conversão DC-AC bidirecional para carregar e descarregar a bateria. Durante o dia, a energia fotovoltaica é primeiro fornecida à carga, seguida do carregamento da bateria; à noite, a bateria é descarregada para a carga e, quando a bateria é insuficiente, o gerador a diesel é alimentado para a carga. Pode atender à demanda diária de eletricidade em áreas sem rede. Pode ser combinado com geradores a diesel para alimentar cargas ou carregar baterias. A maioria dos inversores de armazenamento de energia fora da rede não são certificados para serem conectados à rede; mesmo que o sistema tenha uma rede, ele não pode ser conectado à rede. Cenários aplicáveis de inversores de armazenamento de energia Os inversores de armazenamento de energia têm três funções principais, incluindo regulação de pico, energia em espera e energia independente. Por região, o pico é a procura na Europa, tomando como exemplo a Alemanha, o preço da electricidade na Alemanha atingiu 0,46 dólares/kWh em 2023, ocupando o primeiro lugar no mundo. Nos últimos anos, os preços da eletricidade na Alemanha continuam a subir, e o LCOE de armazenamento fotovoltaico / fotovoltaico é de apenas 10,2 / 15,5 centavos por grau, 78% / 66% inferior aos preços da eletricidade residencial, preços da eletricidade residencial e custo de armazenamento fotovoltaico da eletricidade entre a diferença continuará a alargar-se. O sistema doméstico de distribuição e armazenamento fotovoltaico pode reduzir o custo da electricidade, pelo que em zonas de preços elevados os utilizadores têm um forte incentivo para instalar armazenamento doméstico. No mercado de pico, os usuários tendem a escolher inversores híbridos e sistemas de baterias acopladas a CA, que são mais econômicos e mais fáceis de fabricar. Carregadores de inversores de bateria fora da rede com transformadores pesados são mais caros, enquanto inversores híbridos e sistemas de baterias acopladas a CA usam inversores sem transformador com transistores de comutação. Esses inversores compactos e leves têm classificações de pico e pico de potência mais baixas, mas são mais econômicos, mais baratos e mais fáceis de fabricar. A energia de reserva é necessária nos EUA e no Japão, e a energia autónoma é exactamente o que o mercado necessita, incluindo em regiões como a África do Sul. De acordo com a EIA, o tempo médio de queda de energia nos Estados Unidos em 2020 é de mais de 8 horas, principalmente pelos residentes dos EUA que vivem em áreas dispersas, parte da rede envelhecida e desastres naturais. A aplicação de sistemas domésticos de distribuição e armazenamento fotovoltaicos pode reduzir a dependência da rede e aumentar a confiabilidade do fornecimento de energia do lado do cliente. O sistema de armazenamento fotovoltaico dos EUA é maior e equipado com mais baterias, devido à necessidade de armazenar energia em resposta a desastres naturais. O fornecimento de energia independente é a procura imediata do mercado, África do Sul, Paquistão, Líbano, Filipinas, Vietname e outros países na tensão da cadeia de abastecimento global, a infra-estrutura do país não é suficiente para apoiar a população com electricidade, para que os utilizadores sejam equipados com aparelhos domésticos Sistema de armazenamento fotovoltaico. Os inversores híbridos como energia de reserva têm limitações. Em comparação com inversores de bateria dedicados fora da rede, os inversores híbridos têm algumas limitações, principalmente picos limitados ou saída de potência de pico em caso de falta de energia. Além disso, alguns inversores híbridos não têm capacidade de energia de reserva ou são limitados, portanto, apenas cargas pequenas ou essenciais, como iluminação e circuitos de energia básicos, podem ser apoiadas durante uma queda de energia, e muitos sistemas experimentam um atraso de 3 a 5 segundos durante uma queda de energia. . Os inversores fora da rede, por outro lado, fornecem surtos e picos de potência muito altos e podem lidar com altas cargas indutivas. Se o usuário planeja alimentar dispositivos com alta tensão, como bombas, compressores, máquinas de lavar e ferramentas elétricas, o inversor deve ser capaz de lidar com cargas de alta indutância. Inversores híbridos acoplados a CC A indústria está atualmente usando mais sistemas de armazenamento fotovoltaico com acoplamento CC para obter um projeto de armazenamento fotovoltaico integrado, especialmente em novos sistemas onde os inversores híbridos são fáceis e menos dispendiosos de instalar. Ao adicionar novos sistemas, o uso de inversores híbridos para armazenamento de energia fotovoltaica pode reduzir custos de equipamentos e custos de instalação, porque um inversor de armazenamento pode alcançar a integração controle-inversor. O controlador e a chave de comutação em sistemas acoplados em CC são mais baratos do que os inversores conectados à rede e os gabinetes de distribuição em sistemas acoplados em CA, portanto, as soluções acopladas em CC são menos dispendiosas do que as soluções acopladas em CA. O controlador, a bateria e o inversor no sistema acoplado CC são seriais, conectados mais próximos e menos flexíveis. Para o sistema recém-instalado, o fotovoltaico, a bateria e o inversor são projetados de acordo com a potência de carga e o consumo de energia do usuário, por isso é mais adequado para o inversor híbrido acoplado a CC. 
Os produtos de inversores híbridos acoplados a CC são a tendência dominante, a BSLBATT também lançou seu próprioinversor solar híbrido 5kwno final do ano passado, e lançará inversores solares híbridos de 6kW e 8kW sucessivamente este ano! Os principais produtos dos fabricantes de inversores de armazenamento de energia são mais para os três principais mercados da Europa, Estados Unidos e Austrália. No mercado europeu, Alemanha, Áustria, Suíça, Suécia, Holanda e outros mercados centrais fotovoltaicos tradicionais são principalmente mercados trifásicos, mais favoráveis à potência de produtos maiores. Itália, Espanha e outros países do sul da Europa necessitam principalmente de produtos monofásicos de baixa tensão. E a República Checa, a Polónia, a Roménia, a Lituânia e outros países da Europa de Leste procuram principalmente produtos trifásicos, mas a aceitação do preço é menor. Os Estados Unidos têm um sistema de armazenamento de energia maior e preferem produtos de maior potência. O tipo dividido de inversor de bateria e armazenamento é mais popular entre os instaladores, mas o inversor multifuncional de bateria é a tendência de desenvolvimento futuro. O inversor híbrido de armazenamento de energia fotovoltaica é dividido em inversor híbrido vendido separadamente e sistema de armazenamento de energia de bateria (BESS), que vende o inversor de armazenamento de energia e a bateria juntos. Atualmente, no caso dos revendedores que controlam o canal, cada cliente direto está mais concentrado, os produtos de bateria e inversor divididos são mais populares, especialmente fora da Alemanha, principalmente por causa da fácil instalação e fácil expansão, e fácil redução de custos de aquisição , a bateria ou o inversor não podem ser fornecidos para encontrar uma segunda fonte, a entrega é mais segura. A tendência da Alemanha, dos Estados Unidos e do Japão é uma máquina multifuncional. A máquina multifuncional pode evitar muitos problemas após a venda, e há fatores de certificação, como a certificação do sistema de incêndio dos Estados Unidos que precisa estar vinculada ao inversor. A tendência atual da tecnologia é ir para a máquina multifuncional, mas a partir do mercado as vendas do tipo split no instalador aceitam um pouco mais. Em sistemas acoplados DC, os sistemas de baterias de alta tensão são mais eficientes, mas mais caros no caso de falta de baterias de alta tensão. Comparado comSistemas de bateria de 48V, as baterias de alta tensão operam na faixa de 200-500 V CC, têm menores perdas nos cabos e maior eficiência porque os painéis solares normalmente operam em 300-600 V, semelhante à tensão da bateria, permitindo o uso de conversores CC-CC de alta eficiência com muito baixas perdas. Os sistemas de baterias de alta tensão são mais caros do que as baterias de sistemas de baixa tensão, enquanto os inversores são mais baratos. Atualmente há uma grande demanda por baterias de alta tensão e escassez de oferta, por isso é difícil comprar baterias de alta tensão e, em caso de escassez de baterias de alta tensão, é mais barato usar um sistema de bateria de baixa tensão. Acoplamento DC entre painéis solares e inversores 
Acoplamento direto DC a um inversor híbrido compatível 
Inversores acoplados AC Os sistemas acoplados em CC não são adequados para modernizar sistemas existentes conectados à rede. O método de acoplamento CC apresenta principalmente os seguintes problemas: Primeiro, o sistema que usa acoplamento CC apresenta problemas de fiação complicada e design de módulo redundante ao modernizar o sistema conectado à rede existente; em segundo lugar, o atraso na mudança entre ligado à rede e fora da rede é longo, o que torna a experiência eléctrica do utilizador fraca; terceiro, a função de controle inteligente não é suficientemente abrangente e a resposta do controle não é oportuna o suficiente, o que torna mais difícil realizar a aplicação da microrrede para fornecer energia para toda a casa. Portanto, algumas empresas optaram pela rota da tecnologia de acoplamento AC, como a Rene. O sistema de acoplamento AC facilita a instalação do produto. ReneSola utiliza o lado CA e o acoplamento do sistema fotovoltaico para obter fluxo de energia bidirecional, eliminando a necessidade de acesso ao barramento CC fotovoltaico, facilitando a instalação do produto; através de uma combinação de controle de software em tempo real e melhorias no projeto de hardware para alcançar a comutação em milissegundos de e para a rede; através da combinação inovadora de controle de saída do inversor de armazenamento de energia e design do sistema de fornecimento e distribuição de energia para obter uma fonte de alimentação para toda a casa sob controle automático da caixa de controle A aplicação de microrrede do controle automático da caixa de controle. A eficiência máxima de conversão de produtos acoplados AC é ligeiramente inferior à deinversores híbridos. A eficiência máxima de conversão dos produtos acoplados CA é de 94-97%, o que é ligeiramente inferior à dos inversores híbridos, principalmente porque os módulos precisam ser convertidos duas vezes antes de poderem ser armazenados na bateria após a geração de energia, o que reduz a eficiência de conversão .
Horário da postagem: 08 de maio de 2024