Типы инверторов хранения энергии Технологический маршрут инверторов накопления энергии: существует два основных маршрута связи по постоянному току и по переменному току. Солнечная система хранения, включая солнечные модули, контроллеры, инверторы, литиевые домашние батареи, нагрузки и другое оборудование. В настоящий момент,инверторы для хранения энергииВ основном это два технических маршрута: соединение постоянного тока и соединение переменного тока. Связь по переменному или постоянному току относится к способу соединения или подключения солнечных панелей к системе хранения или аккумуляторной батареи. Тип соединения между солнечными модулями и батареями может быть как переменным, так и постоянным. Большинство электронных схем используют энергию постоянного тока: солнечный модуль генерирует энергию постоянного тока, а батарея хранит энергию постоянного тока, однако большинство приборов работают от сети переменного тока. 
Гибридная солнечная система + система хранения энергии Гибридный солнечный инвертор + системы хранения энергии, в которых энергия постоянного тока от фотоэлектрических модулей сохраняется через контроллер влитиевый аккумулятор для дома, а сеть также может заряжать аккумулятор через двунаправленный преобразователь постоянного тока в переменный. Точка схождения энергии находится на стороне батареи постоянного тока. В течение дня фотоэлектрическая мощность сначала подается на нагрузку, затем литиевая домашняя батарея заряжается контроллером MPPT, а система накопления энергии подключается к сети, чтобы избыточная мощность могла быть подключена к сети; ночью аккумулятор разряжается в нагрузку, а дефицит восполняется сетью; Когда сеть отключена, фотоэлектрическая энергия и литиевая домашняя батарея подаются только на внесетевую нагрузку, и нагрузка на конце сети не может быть использована. Когда мощность нагрузки превышает мощность фотоэлектрических систем, сеть и фотоэлектрическая система могут одновременно подавать мощность на нагрузку. Поскольку ни фотоэлектрическая мощность, ни мощность нагрузки не являются стабильными, для балансировки энергии системы используется литиевая домашняя батарея. Кроме того, система также позволяет пользователю устанавливать время зарядки и разрядки в соответствии с потребностями пользователя в электроэнергии. Принцип работы системы связи постоянного тока 
Гибридный инвертор имеет встроенную функцию автономной работы для повышения эффективности зарядки. Сетевые инверторы автоматически отключают питание системы солнечных батарей во время отключения электроэнергии по соображениям безопасности. Гибридные инверторы, с другой стороны, позволяют пользователям использовать как автономные, так и привязанные к сети функции, поэтому питание доступно даже во время перебоев в подаче электроэнергии. Гибридные инверторы упрощают мониторинг энергопотребления, позволяя проверять важные данные, такие как производительность и выработка энергии, через панель инвертора или подключенные интеллектуальные устройства. Если в системе имеется два инвертора, их необходимо контролировать отдельно. Связь по постоянному току снижает потери при преобразовании переменного тока в постоянный. Эффективность зарядки аккумулятора составляет около 95-99%, а связь по переменному току — 90%. Гибридные инверторы экономичны, компактны и просты в установке. Установка нового гибридного инвертора с батареями, подключенными к сети постоянного тока, может быть дешевле, чем модернизация батарей, связанных с переменным током, в существующей системе, поскольку контроллер несколько дешевле, чем инвертор, подключенный к сети, коммутационный переключатель несколько дешевле, чем распределительный шкаф, а блок постоянного тока несколько дешевле, чем инвертор, подключенный к сети. -связанное решение может быть преобразовано в универсальный управляющий инвертор, что позволяет сэкономить как затраты на оборудование, так и затраты на установку. Системы с постоянным током чрезвычайно эффективны, особенно для автономных систем малой и средней мощности. Гибридный инвертор имеет модульную структуру, в него легко добавлять новые компоненты и контроллеры, а дополнительные компоненты можно легко добавить с помощью относительно недорогих солнечных контроллеров постоянного тока. Гибридные инверторы предназначены для интеграции накопителей в любое время, что упрощает добавление аккумуляторных батарей. Гибридная инверторная система более компактна и использует высоковольтные элементы, имеет меньшие сечения кабелей и меньшие потери. 
Состав системы связи постоянного тока 
Состав системы связи переменного тока Однако гибридные солнечные инверторы непригодны для модернизации существующих солнечных систем, и их установка в системах более высокой мощности обходится дороже. Если клиент хочет модернизировать существующую солнечную систему, включив в нее литиевую домашнюю батарею, выбор гибридного солнечного инвертора может усложнить ситуацию. Напротив, аккумуляторный инвертор может быть более экономически эффективным, поскольку выбор установки гибридного солнечного инвертора потребует полной и дорогостоящей переделки всей системы солнечных панелей. Системы более высокой мощности сложнее устанавливать и могут быть более дорогими из-за необходимости в большем количестве контроллеров высокого напряжения. Если в течение дня используется больше энергии, происходит небольшое снижение эффективности из-за перехода от постоянного тока (PV) к постоянному (батарея) к переменному току. 
Спаренная солнечная система + система хранения энергии Совмещенная система фотоэлектрических + накопителей, также известная как модернизированная система фотоэлектрических + накопителей переменного тока, может реализовать преобразование энергии постоянного тока, излучаемой фотоэлектрическими модулями, в мощность переменного тока с помощью инвертора, подключенного к сети, а затем избыточная мощность преобразуется в мощность постоянного тока и сохраняется в аккумулятор от инвертора переменного тока. Точка схождения энергии находится на конце переменного тока. Он включает в себя фотоэлектрическую систему электропитания и систему электропитания от литиевой домашней батареи. Фотоэлектрическая система состоит из фотоэлектрической батареи и инвертора, подключенного к сети, а система литиевых домашних аккумуляторов состоит из аккумуляторной батареи и двунаправленного инвертора. Эти две системы могут либо работать независимо, не мешая друг другу, либо могут быть отделены от сети, образуя микросетевую систему. Принцип работы системы связи переменного тока 
Системы, связанные с переменным током, на 100% совместимы с сетью, просты в установке и легко расширяются. Доступны стандартные компоненты для домашней установки, и даже относительно большие системы (класс от 2 кВт до МВт) легко расширяются для использования в сочетании с подключенными к сети и автономными генераторными установками (дизельными установками, ветряными турбинами и т. д.). Большинство струнных солнечных инверторов мощностью выше 3 кВт имеют два входа MPPT, поэтому длинные струнные панели можно устанавливать в разных ориентациях и под разными углами наклона. При более высоких напряжениях постоянного тока связь по переменному току проще и проще установить в больших системах, чем системы с связью по постоянному току, для которых требуется несколько контроллеров заряда MPPT, и, следовательно, дешевле. Соединение переменного тока подходит для модернизации системы и более эффективно в дневное время при нагрузках переменного тока. Существующие фотоэлектрические системы, подключенные к сети, могут быть преобразованы в системы хранения энергии с низкими затратами. Он может обеспечить безопасное питание пользователей при отключении электросети. Совместим с фотоэлектрическими системами различных производителей, подключенными к сети. Усовершенствованные системы со связью по переменному току обычно используются для крупномасштабных автономных систем и используют струнные солнечные инверторы в сочетании с усовершенствованными многорежимными инверторами или инверторами/зарядными устройствами для управления батареями и сетью/генераторами. Несмотря на то, что они относительно просты и мощны в настройке, они немного менее эффективны (90–94%) при зарядке аккумуляторов по сравнению с системами, связанными по постоянному току (98%). Однако эти системы более эффективны при питании высоких нагрузок переменного тока в течение дня, достигая 97% и более, а некоторые из них можно расширить с помощью нескольких солнечных инверторов для формирования микросетей. Зарядка по переменному току гораздо менее эффективна и дороже для небольших систем. Энергия, поступающая в батарею при соединении переменного тока, должна быть преобразована дважды, и когда пользователь начинает использовать энергию, она должна быть преобразована снова, что увеличивает потери в системе. В результате эффективность связи по переменному току при использовании аккумуляторной системы падает до 85-90%. Инверторы, связанные по переменному току, дороже для небольших систем. 
Автономная солнечная система + система хранения энергии Автономная солнечная система+ Системы хранения обычно состоят из фотоэлектрических модулей, домашней литиевой батареи, автономного накопительного инвертора, нагрузки и дизельного генератора. Система может осуществлять прямую зарядку аккумулятора с помощью фотоэлектрических модулей посредством преобразования постоянного тока в постоянный или двунаправленное преобразование постоянного тока в переменный для зарядки и разрядки аккумулятора. В дневное время фотоэлектрическая энергия сначала подается на нагрузку, а затем заряжается аккумулятор; ночью аккумулятор разряжается в нагрузку, а при недостаточности аккумулятора в нагрузку подается дизель-генератор. Он может удовлетворить ежедневную потребность в электроэнергии в районах без сети. Его можно комбинировать с дизельными генераторами для питания нагрузок или зарядки аккумуляторов. Большинство автономных инверторов для хранения энергии не сертифицированы для подключения к сети, даже если система имеет сеть, ее нельзя подключить к сети. Применимые сценарии использования инверторов хранения энергии Инверторы для хранения энергии выполняют три основные функции: регулирование пиковой нагрузки, резервное питание и независимое питание. По регионам пик спроса приходится на Европу. Возьмем, к примеру, Германию: цена на электроэнергию в Германии достигла 0,46 доллара за кВтч в 2023 году, заняв первое место в мире. В последние годы цены на электроэнергию в Германии продолжают расти, а LCOE фотоэлектрических / фотоэлектрических систем хранения составляет всего 10,2 / 15,5 центов за градус, что на 78% / 66% ниже, чем цены на электроэнергию в жилых домах, цены на электроэнергию в жилых домах и стоимость фотоэлектрического хранения электроэнергии между разницей. будет продолжать расширяться. Бытовая фотоэлектрическая система распределения и хранения может снизить стоимость электроэнергии, поэтому в регионах с высокими ценами у пользователей есть сильный стимул устанавливать бытовые накопители. На пиковом рынке пользователи склонны выбирать гибридные инверторы и аккумуляторные системы с переменным током, которые более экономичны и проще в производстве. Инверторные зарядные устройства для автономных аккумуляторов с мощными трансформаторами стоят дороже, в то время как в гибридных инверторах и аккумуляторных системах с переменным током используются бестрансформаторные инверторы с переключающими транзисторами. Эти компактные и легкие инверторы имеют меньшие номинальные значения импульсной и пиковой выходной мощности, но они более экономичны, дешевле и проще в производстве. Резервное питание необходимо в США и Японии, а автономное питание — это именно то, что нужно рынку, в том числе в таких регионах, как Южная Африка. По данным EIA, среднее время отключения электроэнергии в США в 2020 году составляет более 8 часов, в основном из-за жителей США, проживающих в разрозненных районах, в условиях старения энергосистемы и стихийных бедствий. Применение бытовых фотоэлектрических систем распределения и хранения может снизить зависимость от сети и повысить надежность электроснабжения на стороне потребителя. Солнечная система хранения энергии в США больше и оснащена большим количеством батарей, поскольку необходимо хранить электроэнергию в случае стихийных бедствий. Независимое энергоснабжение является неотложным рыночным спросом, Южная Африка, Пакистан, Ливан, Филиппины, Вьетнам и другие страны в глобальной цепочке поставок, инфраструктура страны недостаточна для обеспечения населения электроэнергией, поэтому пользователи должны быть оснащены бытовой техникой. Солнечная система хранения. Гибридные инверторы в качестве резервного источника питания имеют ограничения. По сравнению со специальными автономными аккумуляторными инверторами гибридные инверторы имеют некоторые ограничения, в основном ограниченную импульсную или пиковую выходную мощность в случае перебоев в подаче электроэнергии. Кроме того, некоторые гибридные инверторы не имеют или ограничены возможности резервного питания, поэтому во время отключения электроэнергии можно резервировать только небольшие или важные нагрузки, такие как освещение и основные силовые цепи, а многие системы испытывают задержку в 3-5 секунд во время отключения электроэнергии. . С другой стороны, автономные инверторы обеспечивают очень высокую импульсную и пиковую выходную мощность и могут выдерживать высокие индуктивные нагрузки. Если пользователь планирует питать устройства с высоким уровнем перенапряжения, такие как насосы, компрессоры, стиральные машины и электроинструменты, инвертор должен быть способен выдерживать импульсные нагрузки с высокой индуктивностью. Гибридные инверторы со связью по постоянному току В настоящее время в отрасли используется все больше фотоэлектрических систем хранения с подключением по постоянному току для достижения интегрированной конструкции фотоэлектрических накопителей, особенно в новых системах, где гибридные инверторы легко и дешевле устанавливать. При добавлении новых систем использование гибридных инверторов для хранения фотоэлектрической энергии может снизить затраты на оборудование и затраты на установку, поскольку инвертор хранения может обеспечить интеграцию управляющего инвертора. Контроллер и переключающий переключатель в системах, связанных по постоянному току, дешевле, чем подключенные к сети инверторы и распределительные шкафы в системах, связанных по переменному току, поэтому решения, связанные по постоянному току, дешевле, чем решения, связанные по переменному току. Контроллер, аккумулятор и инвертор в системе постоянного тока являются последовательными, связаны более тесно и менее гибко. В новой установленной системе фотоэлектрические батареи, аккумулятор и инвертор спроектированы в соответствии с мощностью нагрузки и потребляемой мощностью пользователя, поэтому они больше подходят для гибридного инвертора с постоянным током. 
Гибридные инверторы с постоянным током являются основной тенденцией, BSLBATT также запустила собственнуюГибридный солнечный инвертор мощностью 5 кВтв конце прошлого года, а в этом году последовательно выпустит гибридные солнечные инверторы мощностью 6 кВт и 8 кВт! Основная продукция производителей инверторов для хранения энергии больше предназначена для трех основных рынков Европы, США и Австралии. На европейском рынке Германии, Австрии, Швейцарии, Швеции, Нидерландов и других традиционных фотоэлектрических рынков основной рынок в основном представляет собой трехфазный рынок, более благоприятный для мощности более крупных продуктов. Италия, Испания и другие страны Южной Европы в основном нуждаются в однофазной низковольтной продукции. А Чехия, Польша, Румыния, Литва и другие страны Восточной Европы в основном требуют трехфазную продукцию, но приемлемая цена ниже. Соединенные Штаты имеют более крупную систему хранения энергии и предпочитают продукты большей мощности. Разделенный тип аккумуляторного и накопительного инвертора более популярен среди установщиков, но аккумуляторный инвертор «все в одном» является тенденцией будущего развития. Гибридный инвертор для хранения фотоэлектрической энергии подразделяется на гибридный инвертор, продаваемый отдельно, и систему накопления энергии на батареях (BESS), в которой инвертор для хранения энергии и аккумулятор продаются вместе. В настоящее время у дилеров, контролирующих канал, каждый прямой клиент более сконцентрирован, аккумуляторы, инверторные сплит-продукты более популярны, особенно за пределами Германии, в основном из-за простоты установки и простоты расширения, а также простоты снижения затрат на закупки. , аккумулятор или инвертор не могут быть поставлены, чтобы найти второй источник питания, доставка более безопасна. Тенденция Германии, США и Японии — машина «все в одном». Машина «все в одном» может избавить от многих проблем после продажи, и существуют факторы сертификации, например, сертификация противопожарной системы США должна быть связана с инвертором. Текущая технологическая тенденция направлена на создание универсальной машины, но с рынка продаж сплит-типа в установщике можно принять немного больше. В системах со связью по постоянному току высоковольтные аккумуляторные системы более эффективны, но более дороги в случае нехватки высоковольтных аккумуляторов. По сравнению сАккумуляторные системы 48 ВВысоковольтные батареи работают в диапазоне 200–500 В постоянного тока, имеют меньшие потери в кабеле и более высокий КПД, поскольку солнечные панели обычно работают при напряжении 300–600 В, аналогичном напряжению батареи, что позволяет использовать высокоэффективные преобразователи постоянного тока с очень высокой производительностью. низкие потери. Высоковольтные аккумуляторные системы дороже, чем низковольтные аккумуляторные батареи, а инверторы дешевле. В настоящее время существует высокий спрос на аккумуляторы высокого напряжения и дефицит предложения, поэтому аккумуляторы высокого напряжения трудно приобрести, а в случае нехватки аккумуляторов высокого напряжения дешевле использовать аккумуляторную систему низкого напряжения. Связь по постоянному току между солнечными батареями и инверторами 
Прямое подключение постоянного тока к совместимому гибридному инвертору 
Инверторы переменного тока Системы, связанные по постоянному току, не подходят для модернизации существующих систем, подключенных к сети. Метод связи по постоянному току в основном имеет следующие проблемы: во-первых, система, использующая связь по постоянному току, имеет проблемы, связанные со сложной проводкой и конструкцией резервных модулей при модернизации существующей системы, подключенной к сети; во-вторых, задержка при переключении между подключением к сети и автономным режимом велика, что ухудшает качество обслуживания пользователя; в-третьих, функция интеллектуального управления недостаточно комплексна, а реакция управления недостаточно своевременна, что затрудняет реализацию микросети электроснабжения всего дома. Поэтому некоторые компании, такие как Rene, выбрали технологию соединения переменного тока. Система подключения переменного тока упрощает установку продукта. ReneSola использует соединение стороны переменного тока и фотоэлектрической системы для достижения двунаправленного потока энергии, устраняя необходимость доступа к фотоэлектрической шине постоянного тока, что упрощает установку продукта; за счет сочетания программного обеспечения управления в реальном времени и улучшений конструкции аппаратного обеспечения для достижения миллисекундного переключения в сеть и из нее; Благодаря инновационному сочетанию управления выходной мощностью инвертора накопления энергии и проектирования системы электропитания и распределения для обеспечения электроснабжения всего дома под автоматическим контролем блока управления. Применение микросети автоматического управления блоком управления. Максимальная эффективность преобразования продуктов с переменным током немного ниже, чем угибридные инверторы. Максимальная эффективность преобразования продуктов, связанных по переменному току, составляет 94-97%, что немного ниже, чем у гибридных инверторов, главным образом потому, что модули необходимо преобразовать дважды, прежде чем их можно будет хранить в батарее после выработки электроэнергии, что снижает эффективность преобразования. .
Время публикации: 08 мая 2024 г.