Типи накопичувальних інверторів Шлях технології інверторів накопичення енергії: існує два основні шляхи зв’язку постійного струму та зв’язку змінного струму Фотоелектрична система зберігання, включаючи сонячні модулі, контролери, інвертори, літієві домашні батареї, навантаження та інше обладнання. в даний часінвертори накопичення енергіїв основному є два технічні маршрути: з’єднання постійного струму та з’єднання змінного струму. З’єднання змінного або постійного струму стосується способу під’єднання сонячних панелей до акумуляторної або акумуляторної системи. Тип з’єднання між сонячними модулями та батареями може бути змінним або постійним. Більшість електронних схем використовують живлення постійного струму, причому сонячний модуль генерує постійний струм, а батарея накопичує постійний струм, однак більшість приладів працюють від джерела змінного струму. 
Гібридна сонячна система + система накопичення енергії Гібридний сонячний інвертор + системи накопичення енергії, де електроенергія постійного струму від фотоелектричних модулів зберігається через контролер уЛітієва домашня батарея, а мережа також може заряджати батарею через двонаправлений перетворювач DC-AC. Точка конвергенції енергії знаходиться на стороні батареї постійного струму. Протягом дня фотоелектрична енергія спочатку подається до навантаження, а потім літієва домашня батарея заряджається контролером MPPT, а система накопичення енергії підключається до мережі, щоб надлишкову потужність можна було підключити до мережі; вночі акумулятор розряджається до навантаження, а нестачу поповнює мережа; коли мережа відключена, фотоелектрична енергія та літієва домашня батарея подаються лише до навантаження поза мережею, а навантаження на кінці мережі не може використовуватися. Коли потужність навантаження перевищує потужність PV, мережа та PV можуть подавати електроенергію на навантаження одночасно. Оскільки ні фотоелектрична потужність, ні потужність навантаження не є стабільними, він покладається на літієву домашню батарею, щоб збалансувати енергію системи. Крім того, система також дозволяє користувачеві встановлювати час заряджання та розряджання відповідно до потреб користувача в електроенергії. Принцип роботи системи з’єднання постійного струму 
Гібридний інвертор має вбудовану функцію відключення від мережі для підвищення ефективності заряджання. Підключені до мережі інвертори автоматично вимикають живлення системи сонячних панелей під час відключення електроенергії з міркувань безпеки. З іншого боку, гібридні інвертори дають користувачам можливість працювати як автономно, так і прив’язано до мережі, тож живлення доступне навіть під час перебоїв з електропостачанням. Гібридні інвертори спрощують моніторинг енергії, дозволяючи перевіряти такі важливі дані, як продуктивність і виробництво енергії, за допомогою панелі інвертора або підключених інтелектуальних пристроїв. Якщо система має два інвертори, їх необхідно контролювати окремо. Зв'язок постійного струму зменшує втрати при перетворенні змінного струму в постійний. Ефективність зарядки батареї становить близько 95-99%, а зв'язок змінного струму - 90%. Гібридні інвертори економічні, компактні та прості в установці. Встановлення нового гібридного інвертора з батареями, пов’язаними з постійним струмом, може бути дешевшим, ніж модернізація акумуляторів, пов’язаних зі змінним струмом, до існуючої системи, оскільки контролер дещо дешевший, ніж інвертор, підключений до мережі, перемикач дещо дешевший, ніж розподільна шафа, а постійний струм - сумісне рішення можна перетворити на інвертор керування «все в одному», заощаджуючи як витрати на обладнання, так і витрати на встановлення. Особливо для автономних систем малої та середньої потужності системи зі з’єднанням постійного струму є надзвичайно економічно ефективними. Гібридний інвертор має високу модульність, до нього легко додавати нові компоненти та контролери, а додаткові компоненти можна легко додавати за допомогою відносно недорогих сонячних контролерів постійного струму. Гібридні інвертори розроблені для інтеграції накопичувачів у будь-який час, що полегшує додавання батарейних блоків. Гібридна інверторна система є більш компактною та використовує високовольтні елементи з меншими розмірами кабелю та меншими втратами. 
Склад системи зв'язку постійного струму 
Склад системи сполучення змінного струму Однак гібридні сонячні інвертори непридатні для модернізації існуючих сонячних систем і є дорожчими для встановлення для систем з більшою потужністю. Якщо клієнт хоче модернізувати існуючу сонячну систему, включивши літієву домашню батарею, вибір гібридного сонячного інвертора може ускладнити ситуацію. Навпаки, акумуляторний інвертор може бути економічно ефективнішим, оскільки встановлення гібридного сонячного інвертора вимагатиме повної та дорогої переробки всієї системи сонячних панелей. Системи з більшою потужністю є складнішими для встановлення та можуть бути дорожчими через потребу в більшій кількості контролерів високої напруги. Якщо протягом дня споживається більше енергії, відбувається невелике зниження ефективності через DC (PV) до DC (batt) до AC. 
Поєднана сонячна система + система накопичення енергії Сполучена PV+система накопичення, також відома як модернізована система PV+storage, може реалізувати, що потужність постійного струму, що випромінюється від фотоелектричних модулів, перетворюється на потужність змінного струму інвертором, підключеним до мережі, а потім надлишкова потужність перетворюється на потужність постійного струму та зберігається в батарея від накопичувального інвертора змінного струму. Точка сходження енергії знаходиться на кінці змінного струму. Він включає в себе фотоелектричну систему живлення та систему живлення літієвих домашніх батарей. Фотоелектрична система складається з фотоелектричної матриці та підключеного до мережі інвертора, тоді як система літієвих домашніх батарей складається з акумуляторної батареї та двонаправленого інвертора. Ці дві системи можуть або працювати незалежно, не заважаючи одна одній, або можуть бути відокремлені від мережі, щоб утворити систему мікромережі. Принцип роботи системи сполучення змінного струму 
Системи змінного струму на 100% сумісні з мережею, прості в установці та легкому розширенні. Доступні стандартні компоненти домашньої інсталяції, і навіть відносно великі системи (класу від 2 кВт до МВт) можна легко розширити для використання в поєднанні з мережевими та автономними генераторними установками (дизельні установки, вітрові турбіни тощо). Більшість струнних сонячних інверторів потужністю понад 3 кВт мають подвійні входи MPPT, тому довгі струнні панелі можна монтувати в різних орієнтаціях і під різними кутами нахилу. При вищих напругах постійного струму зв’язок змінного струму є легшим і менш складним для встановлення великих систем, ніж системи з поєднанням постійного струму, які вимагають кількох контролерів заряду MPPT, і, отже, менш дорогий. З’єднання змінного струму підходить для модернізації системи та є більш ефективним протягом дня з навантаженнями змінного струму. Існуючі фотоелектричні системи, підключені до мережі, можна перетворити на системи зберігання енергії з низькими вхідними витратами. Він може забезпечити безпечне живлення користувачів, коли електромережа відключена. Сумісний з мережевими фотоелектричними системами різних виробників. Удосконалені системи з підключенням змінного струму зазвичай використовуються для більш масштабних автономних систем і використовують струнні сонячні інвертори в поєднанні з вдосконаленими багаторежимними інверторами або інвертором/зарядними пристроями для керування батареями та мережею/генераторами. Незважаючи на те, що вони відносно прості та потужні в налаштуванні, вони дещо менш ефективні (90-94%) при заряджанні акумуляторів порівняно з системами зі зв’язком постійного струму (98%). Однак ці системи є більш ефективними при живленні високих навантажень змінного струму протягом дня, досягаючи 97% або більше, і деякі з них можуть бути розширені кількома сонячними інверторами для формування мікромереж. Зарядка через мережу змінного струму набагато менш ефективна і дорожча для невеликих систем. Енергія, що надходить до батареї за допомогою зв’язку змінного струму, повинна перетворюватися двічі, і коли користувач починає використовувати енергію, її потрібно перетворювати знову, додаючи більше втрат системі. У результаті ефективність зв'язку змінного струму падає до 85-90% при використанні акумуляторної системи. Інвертори зі з’єднанням змінного струму дорожчі для невеликих систем. 
Автономна сонячна система + система накопичення енергії Автономна сонячна система+ Системи зберігання зазвичай складаються з фотоелектричних модулів, літієвої домашньої батареї, автономного накопичувального інвертора, навантаження та дизельного генератора. Система може здійснювати пряме заряджання батареї за допомогою PV через перетворення DC-DC або двонаправлене перетворення DC-AC для зарядки та розрядки батареї. У денний час фотоелектрична енергія спочатку подається на навантаження, а потім заряджається батарея; вночі АКБ розряджається на навантаження, а при недостатньому заряді АКБ подається на навантаження дизель-генератор. Він може задовольнити щоденну потребу в електроенергії в районах без мережі. Його можна комбінувати з дизель-генераторами для живлення навантажень або зарядки акумуляторів. Більшість автономних інверторів зберігання енергії не сертифіковані для підключення до мережі, навіть якщо система має мережу, вона не може бути підключена до мережі. Застосовні сценарії інверторів накопичення енергії Інвертори накопичення енергії виконують три основні ролі, включаючи регулювання пікового навантаження, живлення в режимі очікування та незалежне живлення. За регіонами пік попиту припадає на Європу, візьмемо як приклад Німеччину, ціна на електроенергію в Німеччині досягла 0,46 дол./кВт-год у 2023 році, посівши перше місце у світі. Останніми роками ціни на електроенергію в Німеччині продовжують зростати, а PV / PV накопичувач LCOE становить лише 10,2 / 15,5 центів за градус, що на 78% / 66% нижче, ніж ціни на електроенергію для населення, ціни на електроенергію для населення та вартість зберігання електроенергії PV між різницею між буде продовжувати розширюватися. Побутова система розподілу та накопичення фотоелектричної енергії може знизити вартість електроенергії, тому в районах з високими цінами користувачі мають сильний стимул встановлювати побутові накопичувачі. На ринку, що розвивається, користувачі, як правило, вибирають гібридні інвертори та акумуляторні системи зі з’єднанням змінного струму, які є економічнішими та простішими у виробництві. Автономні інверторні зарядні пристрої з потужними трансформаторами є дорожчими, тоді як гібридні інвертори та акумуляторні системи зі з’єднанням змінного струму використовують безтрансформаторні інвертори з перемикаючими транзисторами. Ці компактні, легкі інвертори мають нижчу вихідну потужність напруги та пікову потужність, але економічніші, дешевші та прості у виготовленні. Резервне живлення потрібне в США та Японії, а автономне джерело живлення – це саме те, що потрібно ринку, зокрема в таких регіонах, як Південна Африка. За даними EIA, середній час відключення електроенергії в Сполучених Штатах у 2020 році становить понад 8 годин, головним чином жителями США, які живуть у розрізнених, частинах старіючої мережі та стихійних лих. Застосування побутових фотоелектричних систем розподілу та зберігання може зменшити залежність від мережі та підвищити надійність електропостачання з боку споживача. Система зберігання PV в США є більшою та оснащена більшою кількістю батарей, тому що необхідно зберігати енергію у відповідь на стихійні лиха. Незалежне електропостачання є безпосереднім ринковим попитом, Південна Африка, Пакистан, Ліван, Філіппіни, В’єтнам та інші країни в глобальному ланцюжку постачань напружені, інфраструктури країни недостатньо для забезпечення населення електроенергією, тому користувачі повинні бути обладнані побутовими Фотоелектрична система зберігання. Гібридні інвертори як резервне живлення мають обмеження. Порівняно зі спеціальними автономними акумуляторними інверторами, гібридні інвертори мають деякі обмеження, головним чином обмежені стрибки або пік вихідної потужності у разі відключення електроенергії. Крім того, деякі гібридні інвертори не мають або мають обмежену резервну потужність, тому лише невеликі або важливі навантаження, такі як освітлення та основні електромережі, можуть бути резервні під час відключення електроенергії, і багато систем відчувають 3-5 секундну затримку під час відключення електроенергії. . З іншого боку, автономні інвертори забезпечують дуже високі стрибки та пікову вихідну потужність і можуть витримувати високі індуктивні навантаження. Якщо користувач планує живити пристрої з високим стрибком напруги, такі як насоси, компресори, пральні машини та електроінструменти, інвертор повинен мати можливість витримувати навантаження з високою індуктивністю. Гібридні інвертори з поєднанням постійного струму В даний час промисловість використовує більше фотоелектричних систем зберігання з підключенням постійного струму для досягнення інтегрованої конструкції фотоелектричних накопичувачів, особливо в нових системах, де гібридні інвертори легко та дешевше встановити. При додаванні нових систем використання гібридних інверторів для зберігання фотоелектричної енергії може зменшити витрати на обладнання та встановлення, оскільки накопичувальний інвертор може досягти інтеграції керування та інвертора. Контролер і перемикач у системах, пов’язаних з постійним струмом, дешевші, ніж підключені до мережі інвертори та розподільні шафи в системах, пов’язаних зі змінним струмом, тому рішення, пов’язані з постійним струмом, менш дорогі, ніж рішення, пов’язані зі змінним струмом. Контролер, батарея та інвертор у системі зі з’єднанням постійного струму послідовні, з’єднані більш тісно та менш гнучко. Для нововстановленої системи, PV, батарея та інвертор розроблені відповідно до потужності навантаження та споживання електроенергії користувача, тому вони більше підходять для гібридного інвертора зі з’єднанням постійного струму. 
Гібридні інвертори зі з’єднанням постійного струму є основною тенденцією, BSLBATT також випустив власний5кВт гібридний сонячний інверторнаприкінці минулого року, а цього року послідовно випустять гібридні сонячні інвертори потужністю 6 кВт і 8 кВт! Основна продукція виробників інверторів накопичувачів енергії більше призначена для трьох основних ринків Європи, США та Австралії. На європейському ринку Німеччини, Австрії, Швейцарії, Швеції, Нідерландів та інших традиційних основних ринків PV є в основному трифазний ринок, більш сприятливий для потужності більших продуктів. Італія, Іспанія та інші південноєвропейські країни в основному потребують однофазних низьковольтних виробів. А Чехія, Польща, Румунія, Литва та інші країни Східної Європи в основному попитують на трифазну продукцію, але прийнятна ціна нижча. Сполучені Штати мають більшу систему накопичення енергії та віддають перевагу продуктам більшої потужності. Розділений тип інвертора з акумулятором і накопичувачем більш популярний серед інсталяторів, але інвертор з акумулятором «все в одному» — це тенденція майбутнього розвитку. Гібридний інвертор накопичення енергії PV також поділяється на гібридний інвертор, що продається окремо, і систему накопичення енергії на акумуляторі (BESS), яка продає інвертор накопичення енергії та батарею разом. В даний час у випадку дилерів, які контролюють канал, кожен безпосередній клієнт більш сконцентрований, батареї, інверторні спліт-продукти більш популярні, особливо за межами Німеччини, головним чином через легку установку та легке розширення, а також легке зниження витрат на закупівлю , батарею або інвертор не можна поставити, щоб знайти друге джерело живлення, доставка більш безпечна. Тенденція Німеччини, Сполучених Штатів, Японії - це машина "все в одному". Універсальна машина може заощадити багато проблем після продажу, і є фактори сертифікації, наприклад, сертифікація протипожежної системи Сполучених Штатів повинна бути пов’язана з інвертором. Поточна технологічна тенденція йде до машини «все-в-одному», але з ринку продажів розділеного типу в інсталяторі прийняти трохи більше. У системах зі з’єднанням постійного струму високовольтні акумуляторні системи є більш ефективними, але дорожчими у випадку нестачі високовольтних батарей. У порівнянні зАкумуляторні системи 48 В, високовольтні батареї працюють у діапазоні 200-500 В постійного струму, мають менші втрати в кабелі та вищу ефективність, оскільки сонячні панелі зазвичай працюють при напрузі 300-600 В, подібній до напруги акумулятора, що дозволяє використовувати високоефективні перетворювачі постійного струму з дуже високою ефективністю. низькі втрати. Високовольтні акумуляторні системи дорожчі, ніж низьковольтні системні батареї, тоді як інвертори дешевші. В даний час існує високий попит на високовольтні батареї та дефіцит пропозиції, тому високовольтні батареї важко придбати, і в разі дефіциту високовольтних батарей дешевше використовувати систему акумуляторів низької напруги. Зв'язок постійного струму між сонячними батареями та інверторами 
Пряме з’єднання постійного струму з сумісним гібридним інвертором 
Інвертори змінного струму Системи зі з’єднанням за постійним струмом не підходять для модернізації існуючих мережевих систем. Метод з’єднання за постійним струмом має в основному такі проблеми: по-перше, система, яка використовує з’єднання за постійним струмом, має проблеми складної проводки та дизайну надлишкового модуля під час модернізації існуючої системи, підключеної до мережі; по-друге, затримка перемикання між підключенням до мережі та автономним є довгою, що погіршує досвід користувача електроенергії; по-третє, функція інтелектуального керування недостатньо повна, а реакція керування недостатньо своєчасна, що ускладнює реалізацію застосування мікромережі для загальнобудинкового електропостачання. Тому деякі компанії обрали технологію сполучення змінного струму, наприклад Rene. Система з’єднання змінного струму полегшує встановлення продукту. ReneSola використовує з’єднання сторони змінного струму та фотоелектричної системи для досягнення двонаправленого потоку енергії, усуваючи потребу в доступі до фотоелектричної шини постійного струму, полегшуючи установку продукту; за допомогою поєднання програмного керування в режимі реального часу та вдосконалення дизайну апаратного забезпечення для досягнення мілісекундного перемикання між мережею та з неї; завдяки інноваційному поєднанню керування виходом інвертора накопичення енергії та дизайну системи електропостачання та розподілу для досягнення електропостачання всього будинку під керуванням автоматичного блоку керування Застосування мікромережі для автоматичного керування блоком керування. Максимальна ефективність перетворення продуктів зі з’єднанням змінного струму трохи нижча, ніж угібридні інвертори. Максимальна ефективність перетворення продуктів зі з’єднанням змінного струму становить 94-97%, що трохи нижче, ніж у гібридних інверторів, головним чином через те, що модулі повинні бути перетворені двічі, перш ніж їх можна буде зберігати в акумуляторі після генерації електроенергії, що знижує ефективність перетворення .
Час публікації: травень-08-2024