Các loại biến tần lưu trữ năng lượng Lộ trình công nghệ biến tần lưu trữ năng lượng: có hai lộ trình chính là khớp nối DC và khớp nối AC Hệ thống lưu trữ PV, bao gồm mô-đun năng lượng mặt trời, bộ điều khiển, bộ biến tần, pin lithium gia đình, tải và các thiết bị khác. Hiện tại,biến tần lưu trữ năng lượngchủ yếu có hai tuyến kỹ thuật: khớp nối DC và khớp nối AC. Khớp nối AC hoặc DC đề cập đến cách các tấm pin mặt trời được ghép nối hoặc kết nối với hệ thống lưu trữ hoặc pin. Loại kết nối giữa mô-đun năng lượng mặt trời và pin có thể là AC hoặc DC. Hầu hết các mạch điện tử đều sử dụng nguồn DC, với mô-đun năng lượng mặt trời tạo ra nguồn DC và pin lưu trữ nguồn DC, tuy nhiên hầu hết các thiết bị đều chạy bằng nguồn AC. 
Hệ thống năng lượng mặt trời lai + Hệ thống lưu trữ năng lượng Hệ thống lưu trữ năng lượng + biến tần năng lượng mặt trời lai, trong đó nguồn DC từ các mô-đun PV được lưu trữ thông qua bộ điều khiển trong mộtngân hàng pin lithium nhàvà lưới điện cũng có thể sạc pin thông qua bộ chuyển đổi DC-AC hai chiều. Điểm hội tụ năng lượng là ở phía pin DC. Vào ban ngày, nguồn điện PV trước tiên được cung cấp cho phụ tải, sau đó pin lithium gia đình được bộ điều khiển MPPT sạc và hệ thống lưu trữ năng lượng được kết nối với lưới điện, để lượng điện dư thừa có thể được kết nối với lưới điện; vào ban đêm, pin được xả vào phụ tải, lượng điện thiếu hụt được bổ sung vào lưới điện; khi mất lưới, nguồn điện PV và pin lithium gia đình chỉ được cung cấp cho tải ngoài lưới và không thể sử dụng tải ở cuối lưới. Khi công suất tải lớn hơn công suất PV, lưới điện và PV có thể cấp điện cho phụ tải cùng một lúc. Bởi vì cả nguồn điện PV và công suất tải đều không ổn định nên nó phải dựa vào pin lithium gia đình để cân bằng năng lượng hệ thống. Ngoài ra, hệ thống còn hỗ trợ người dùng cài đặt thời gian sạc, xả để đáp ứng nhu cầu sử dụng điện của người dùng. Nguyên lý làm việc của hệ thống khớp nối DC 
Biến tần lai có chức năng không nối lưới tích hợp để cải thiện hiệu quả sạc. Bộ biến tần nối lưới sẽ tự động ngắt nguồn điện cho hệ thống tấm pin mặt trời khi mất điện vì lý do an toàn. Mặt khác, bộ biến tần lai cho phép người dùng sử dụng cả chức năng không nối lưới và nối lưới, do đó nguồn điện luôn sẵn có ngay cả khi mất điện. Bộ biến tần lai đơn giản hóa việc giám sát năng lượng, cho phép kiểm tra dữ liệu quan trọng như hiệu suất và sản lượng năng lượng thông qua bảng biến tần hoặc các thiết bị thông minh được kết nối. Nếu hệ thống có hai bộ biến tần, chúng phải được giám sát riêng. Khớp nối DC giúp giảm tổn thất trong quá trình chuyển đổi AC-DC. Hiệu suất sạc pin khoảng 95-99%, trong khi khớp nối AC là 90%. Biến tần lai tiết kiệm, nhỏ gọn và dễ lắp đặt. Việc lắp đặt một biến tần lai mới với pin ghép DC có thể rẻ hơn so với việc trang bị thêm pin ghép AC cho hệ thống hiện có vì bộ điều khiển rẻ hơn một chút so với biến tần nối lưới, công tắc chuyển mạch rẻ hơn một chút so với tủ phân phối và DC -Giải pháp kết hợp có thể được chế tạo thành một biến tần điều khiển tất cả trong một, tiết kiệm cả chi phí thiết bị và chi phí lắp đặt. Đặc biệt đối với các hệ thống điện không nối lưới vừa và nhỏ, hệ thống ghép DC cực kỳ tiết kiệm chi phí. Biến tần lai có tính mô-đun cao và dễ dàng bổ sung các thành phần và bộ điều khiển mới, đồng thời có thể dễ dàng bổ sung các thành phần bổ sung bằng cách sử dụng bộ điều khiển năng lượng mặt trời DC có chi phí tương đối thấp. Bộ biến tần lai được thiết kế để tích hợp bộ lưu trữ bất cứ lúc nào, giúp việc bổ sung bộ pin trở nên dễ dàng hơn. Hệ thống biến tần lai nhỏ gọn hơn và sử dụng pin điện áp cao, kích thước cáp nhỏ hơn và tổn thất thấp hơn. 
Thành phần hệ thống khớp nối DC 
Thành phần hệ thống khớp nối AC Tuy nhiên, bộ biến tần năng lượng mặt trời lai không phù hợp để nâng cấp các hệ thống năng lượng mặt trời hiện có và đắt hơn khi lắp đặt cho các hệ thống điện cao hơn. Nếu khách hàng muốn nâng cấp hệ thống năng lượng mặt trời hiện có để sử dụng pin lithium gia đình, việc chọn bộ biến tần năng lượng mặt trời lai có thể làm phức tạp tình hình. Ngược lại, bộ biến tần pin có thể tiết kiệm chi phí hơn, vì việc chọn lắp đặt bộ biến tần năng lượng mặt trời lai sẽ yêu cầu làm lại toàn bộ và tốn kém toàn bộ hệ thống bảng năng lượng mặt trời. Hệ thống điện cao hơn phức tạp hơn để cài đặt và có thể đắt hơn do cần nhiều bộ điều khiển điện áp cao hơn. Nếu sử dụng nhiều điện hơn trong ngày, hiệu suất sẽ giảm nhẹ do DC (PV) thành DC (batt) thành AC. 
Hệ thống năng lượng mặt trời kết hợp + Hệ thống lưu trữ năng lượng Hệ thống lưu trữ PV+kết hợp, còn được gọi là hệ thống lưu trữ PV+ trang bị thêm AC, có thể nhận ra nguồn DC phát ra từ các mô-đun PV được chuyển đổi thành nguồn AC bằng biến tần kết nối lưới, sau đó nguồn điện dư thừa được chuyển đổi thành nguồn DC và được lưu trữ trong pin bằng biến tần lưu trữ kết hợp AC. Điểm hội tụ năng lượng nằm ở đầu AC. Nó bao gồm hệ thống cung cấp năng lượng quang điện và hệ thống cung cấp năng lượng pin lithium cho gia đình. Hệ thống quang điện bao gồm một dãy quang điện và một bộ biến tần nối lưới, trong khi hệ thống pin lithium gia đình bao gồm một bộ pin và một bộ biến tần hai chiều. Hai hệ thống này có thể hoạt động độc lập mà không can thiệp lẫn nhau hoặc có thể tách khỏi lưới để tạo thành hệ thống lưới điện siêu nhỏ. Nguyên lý làm việc của hệ thống khớp nối AC 
Hệ thống ghép nối AC tương thích 100% với lưới điện, dễ cài đặt và dễ dàng mở rộng. Các thành phần lắp đặt tiêu chuẩn tại nhà đều có sẵn và thậm chí các hệ thống tương đối lớn (loại 2kW đến MW) cũng có thể dễ dàng mở rộng để sử dụng kết hợp với các tổ máy phát điện độc lập và nối lưới (bộ diesel, tua-bin gió, v.v.). Hầu hết các bộ biến tần năng lượng mặt trời dạng chuỗi trên 3kW đều có đầu vào MPPT kép, do đó, các tấm dây dài có thể được gắn theo các hướng và góc nghiêng khác nhau. Ở điện áp DC cao hơn, việc ghép nối AC dễ dàng hơn và ít phức tạp hơn khi lắp đặt các hệ thống lớn so với các hệ thống ghép nối DC yêu cầu nhiều bộ điều khiển sạc MPPT và do đó ít tốn kém hơn. Khớp nối AC phù hợp cho việc trang bị thêm hệ thống và hoạt động hiệu quả hơn trong ngày với tải AC. Các hệ thống PV nối lưới hiện tại có thể được chuyển đổi thành hệ thống lưu trữ năng lượng với chi phí đầu vào thấp. Nó có thể cung cấp nguồn điện an toàn cho người sử dụng khi mất điện lưới. Tương thích với các hệ thống PV nối lưới của các nhà sản xuất khác nhau. Các hệ thống ghép nối AC tiên tiến thường được sử dụng cho các hệ thống không nối lưới quy mô lớn hơn và sử dụng bộ biến tần năng lượng mặt trời dạng chuỗi kết hợp với bộ biến tần đa chế độ tiên tiến hoặc bộ biến tần/bộ sạc để quản lý pin và lưới điện/máy phát điện. Mặc dù thiết lập tương đối đơn giản và mạnh mẽ nhưng chúng kém hiệu quả hơn một chút (90-94%) khi sạc pin so với hệ thống ghép nối DC (98%). Tuy nhiên, các hệ thống này hiệu quả hơn khi cấp nguồn cho các tải AC cao trong ngày, đạt 97% trở lên và một số có thể được mở rộng bằng nhiều bộ biến tần năng lượng mặt trời để tạo thành lưới điện siêu nhỏ. Sạc kết hợp AC kém hiệu quả hơn và đắt hơn nhiều đối với các hệ thống nhỏ hơn. Năng lượng đi vào pin trong khớp nối AC phải được chuyển đổi hai lần và khi người dùng bắt đầu sử dụng năng lượng, năng lượng đó phải được chuyển đổi lại, làm tăng thêm tổn thất cho hệ thống. Kết quả là hiệu suất ghép AC giảm xuống còn 85-90% khi sử dụng hệ thống ắc quy. Bộ biến tần ghép AC đắt hơn cho các hệ thống nhỏ hơn. 
Hệ thống năng lượng mặt trời không nối lưới + Hệ thống lưu trữ năng lượng Hệ thống năng lượng mặt trời không nối lưới+ hệ thống lưu trữ thường bao gồm các mô-đun PV, pin lithium gia đình, bộ biến tần lưu trữ ngoài lưới, phụ tải và máy phát điện diesel. Hệ thống có thể thực hiện sạc trực tiếp pin bằng PV thông qua chuyển đổi DC-DC hoặc chuyển đổi DC-AC hai chiều để sạc và xả pin. Vào ban ngày, nguồn điện PV trước tiên được cung cấp cho tải, sau đó là sạc pin; vào ban đêm, ắc quy được xả ra phụ tải, khi ắc quy không đủ điện thì máy phát điện diesel sẽ được cung cấp cho phụ tải. Nó có thể đáp ứng nhu cầu điện hàng ngày ở những khu vực chưa có lưới điện. Nó có thể được kết hợp với máy phát điện diesel để cung cấp tải hoặc sạc pin. Hầu hết các bộ biến tần lưu trữ năng lượng không nối lưới đều không được chứng nhận nối lưới, ngay cả khi hệ thống có lưới cũng không thể nối lưới. Các kịch bản áp dụng của bộ biến tần lưu trữ năng lượng Bộ biến tần lưu trữ năng lượng có ba vai trò chính, bao gồm điều chỉnh đỉnh, nguồn dự phòng và nguồn độc lập. Xét theo khu vực, đỉnh điểm là nhu cầu ở châu Âu, lấy Đức làm ví dụ, giá điện ở Đức đã đạt 0,46 USD/kWh vào năm 2023, đứng đầu thế giới. Trong những năm gần đây, giá điện ở Đức tiếp tục tăng và LCOE lưu trữ PV / PV chỉ là 10,2 / 15,5 cent mỗi độ, thấp hơn 78% / 66% so với giá điện dân dụng, giá điện dân dụng và chi phí điện lưu trữ PV giữa chênh lệch sẽ tiếp tục mở rộng. Hệ thống lưu trữ và phân phối PV dành cho hộ gia đình có thể giảm chi phí điện, do đó, ở những khu vực có giá cao, người dùng có động lực mạnh mẽ để lắp đặt hệ thống lưu trữ điện trong gia đình. Trong thị trường đỉnh cao, người dùng có xu hướng lựa chọn bộ biến tần lai và hệ thống pin ghép AC, tiết kiệm chi phí hơn và dễ sản xuất hơn. Bộ sạc biến tần pin không nối lưới với máy biến áp công suất lớn đắt hơn, trong khi bộ biến tần lai và hệ thống pin ghép AC sử dụng bộ biến tần không biến áp có bóng bán dẫn chuyển mạch. Những bộ biến tần nhỏ gọn, nhẹ này có mức tăng đột biến và công suất cực đại thấp hơn nhưng tiết kiệm chi phí hơn, rẻ hơn và dễ sản xuất hơn. Nguồn điện dự phòng là cần thiết ở Mỹ và Nhật Bản, và nguồn điện độc lập chính là thứ mà thị trường cần, kể cả ở các khu vực như Nam Phi. Theo EIA, thời gian mất điện trung bình ở Mỹ trong năm 2020 là hơn 8 giờ, chủ yếu là do người dân Mỹ sống rải rác, một phần lưới điện già cỗi và thiên tai. Việc áp dụng hệ thống lưu trữ và phân phối PV hộ gia đình có thể làm giảm sự phụ thuộc vào lưới điện và tăng độ tin cậy cung cấp điện từ phía khách hàng. Hệ thống lưu trữ PV của Mỹ lớn hơn và được trang bị nhiều pin hơn, vì nhu cầu lưu trữ điện để ứng phó với thiên tai. Cung cấp điện độc lập là nhu cầu trước mắt của thị trường, Nam Phi, Pakistan, Lebanon, Philippines, Việt Nam và các nước khác trong chuỗi cung ứng toàn cầu căng thẳng, cơ sở hạ tầng của đất nước không đủ để hỗ trợ người dân có điện, vì vậy người dùng phải trang bị điện cho hộ gia đình. Hệ thống lưu trữ PV. Bộ biến tần lai làm nguồn điện dự phòng có những hạn chế. So với các bộ biến tần dùng pin ngoài lưới chuyên dụng, bộ biến tần lai có một số hạn chế, chủ yếu là hạn chế sự đột biến hoặc công suất đỉnh trong trường hợp mất điện. Ngoài ra, một số bộ biến tần lai không có hoặc có khả năng cấp nguồn dự phòng hạn chế, do đó, chỉ những tải nhỏ hoặc thiết yếu như đèn chiếu sáng và mạch điện cơ bản mới có thể được sao lưu khi mất điện và nhiều hệ thống gặp phải tình trạng trễ 3-5 giây khi mất điện. . Mặt khác, các bộ biến tần không nối lưới cung cấp công suất cực đại và đột biến rất cao, đồng thời có thể xử lý các tải cảm ứng cao. Nếu người dùng dự định cấp nguồn cho các thiết bị có xung điện cao như máy bơm, máy nén, máy giặt và dụng cụ điện thì bộ biến tần phải có khả năng xử lý các tải xung có độ tự cảm cao. Bộ biến tần lai ghép DC Ngành công nghiệp hiện đang sử dụng nhiều hệ thống lưu trữ PV có khớp nối DC hơn để đạt được thiết kế lưu trữ PV tích hợp, đặc biệt là trong các hệ thống mới, nơi lắp đặt bộ biến tần lai dễ dàng và ít tốn kém hơn. Khi bổ sung thêm các hệ thống mới, việc sử dụng bộ biến tần lai để lưu trữ năng lượng PV có thể giảm chi phí thiết bị và chi phí lắp đặt vì bộ biến tần lưu trữ có thể đạt được sự tích hợp điều khiển-biến tần. Bộ điều khiển và công tắc chuyển mạch trong hệ thống ghép DC ít tốn kém hơn so với bộ biến tần nối lưới và tủ phân phối trong hệ thống ghép AC, do đó giải pháp ghép DC ít tốn kém hơn so với giải pháp ghép AC. Bộ điều khiển, pin và biến tần trong hệ thống ghép DC được nối tiếp, được kết nối chặt chẽ hơn và kém linh hoạt hơn. Đối với hệ thống mới lắp đặt, PV, pin và biến tần được thiết kế theo công suất tải và mức tiêu thụ điện năng của người dùng nên phù hợp hơn với biến tần lai ghép DC. 
Sản phẩm biến tần lai DC ghép nối đang là xu hướng chủ đạo, BSLBATT cũng cho ra mắt sản phẩm biến tần lai DC của riêng mìnhBiến tần năng lượng mặt trời lai 5kwvào cuối năm ngoái và sẽ lần lượt ra mắt bộ biến tần năng lượng mặt trời lai 6kW và 8kW trong năm nay! Sản phẩm chính của các nhà sản xuất biến tần lưu trữ năng lượng là nhiều hơn cho ba thị trường lớn là Châu Âu, Hoa Kỳ và Úc. Tại thị trường châu Âu, Đức, Áo, Thụy Sĩ, Thụy Điển, Hà Lan và các thị trường lõi PV truyền thống khác chủ yếu là thị trường ba pha, thuận lợi hơn cho sức mạnh của các sản phẩm lớn hơn. Ý, Tây Ban Nha và các nước Nam Âu khác chủ yếu cần các sản phẩm điện áp thấp một pha. Và Cộng hòa Séc, Ba Lan, Romania, Litva và các nước Đông Âu khác chủ yếu yêu cầu các sản phẩm ba pha, nhưng mức giá chấp nhận thấp hơn. Hoa Kỳ có hệ thống lưu trữ năng lượng lớn hơn và ưa chuộng các sản phẩm có năng lượng cao hơn. Loại chia biến tần pin và bộ lưu trữ được nhiều người lắp đặt ưa chuộng hơn, nhưng biến tần pin tất cả trong một mới là xu hướng phát triển trong tương lai. Biến tần lai lưu trữ năng lượng PV được chia thành biến tần lai được bán riêng và hệ thống lưu trữ năng lượng pin (BESS) bán biến tần lưu trữ năng lượng và pin cùng nhau. Hiện nay, trong trường hợp các đại lý kiểm soát kênh, mỗi khách hàng trực tiếp tập trung hơn, các sản phẩm chia pin, biến tần phổ biến hơn, đặc biệt là bên ngoài nước Đức, chủ yếu do dễ lắp đặt, dễ mở rộng và dễ giảm chi phí mua sắm , không thể cung cấp pin hoặc biến tần để tìm nguồn cung cấp thứ hai, việc giao hàng sẽ an toàn hơn. Xu hướng Đức, Mỹ, Nhật là máy tất cả trong một. Máy tất cả trong một có thể tránh được rất nhiều rắc rối sau khi bán và có các yếu tố chứng nhận, chẳng hạn như chứng nhận hệ thống chữa cháy của Hoa Kỳ cần được liên kết với biến tần. Xu hướng công nghệ hiện nay đang hướng tới những chiếc máy tất cả trong một, tuy nhiên từ việc bán ra thị trường loại chia đôi trong bộ cài phải chấp nhận nhiều hơn một chút. Trong các hệ thống ghép DC, hệ thống pin điện áp cao hiệu quả hơn nhưng tốn kém hơn trong trường hợp thiếu pin điện áp cao. So vớiHệ thống pin 48V, pin điện áp cao hoạt động ở dải điện áp 200-500V DC, tổn thất cáp thấp hơn và hiệu suất cao hơn vì các tấm pin mặt trời thường hoạt động ở điện áp 300-600V, tương tự như điện áp của pin, cho phép sử dụng bộ chuyển đổi DC-DC hiệu suất cao với rất nhiều điện áp. tổn thất thấp. Hệ thống pin điện áp cao đắt hơn pin hệ thống điện áp thấp, trong khi bộ biến tần lại rẻ hơn. Hiện nay nhu cầu sử dụng ắc quy điện áp cao cao và nguồn cung thiếu hụt nên ắc quy điện áp cao khó mua, trong trường hợp thiếu ắc quy điện áp cao thì sử dụng hệ thống ắc quy điện áp thấp sẽ rẻ hơn. Khớp nối DC giữa mảng năng lượng mặt trời và bộ biến tần 
Khớp nối trực tiếp DC với biến tần lai tương thích 
Biến tần ghép nối AC Hệ thống ghép nối DC không phù hợp để trang bị thêm cho các hệ thống kết nối lưới hiện có. Phương pháp ghép DC chủ yếu gặp phải các vấn đề sau: Thứ nhất, hệ thống sử dụng khớp nối DC gặp vấn đề về nối dây phức tạp và thiết kế mô-đun dự phòng khi trang bị thêm hệ thống nối lưới hiện có; thứ hai, độ trễ trong việc chuyển đổi giữa nối lưới và không nối lưới kéo dài, khiến trải nghiệm sử dụng điện của người dùng kém; thứ ba, chức năng điều khiển thông minh chưa đủ toàn diện và phản hồi của điều khiển không đủ kịp thời, điều này khiến việc hiện thực hóa ứng dụng lưới điện vi mô trong việc cung cấp điện cho cả nhà trở nên khó khăn hơn. Vì vậy, một số công ty đã lựa chọn con đường công nghệ ghép AC, chẳng hạn như Rene. Hệ thống khớp nối AC giúp việc lắp đặt sản phẩm dễ dàng hơn. ReneSola sử dụng khớp nối phía AC và hệ thống PV để đạt được dòng năng lượng hai chiều, loại bỏ nhu cầu truy cập vào bus PV DC, giúp việc lắp đặt sản phẩm dễ dàng hơn; thông qua sự kết hợp giữa cải tiến thiết kế phần cứng và điều khiển thời gian thực bằng phần mềm để đạt được chuyển đổi mili giây đến và từ lưới điện; thông qua sự kết hợp sáng tạo giữa điều khiển đầu ra biến tần lưu trữ năng lượng và thiết kế hệ thống phân phối và cung cấp điện để đạt được nguồn cung cấp điện cho toàn bộ ngôi nhà dưới sự điều khiển hộp điều khiển tự động Ứng dụng lưới vi mô của điều khiển hộp điều khiển tự động. Hiệu suất chuyển đổi tối đa của các sản phẩm ghép AC thấp hơn một chút so với hiệu suất củabiến tần lai. Hiệu suất chuyển đổi tối đa của các sản phẩm ghép nối AC là 94-97%, thấp hơn một chút so với biến tần lai, chủ yếu là do các mô-đun phải được chuyển đổi hai lần trước khi có thể lưu trữ trong pin sau khi phát điện, điều này làm giảm hiệu suất chuyển đổi .
Thời gian đăng: May-08-2024