Avots: cleanenergyreview
Kas ir maiņstrāvas vai līdzstrāvas savienojums
MAIŅSTRĀVAS vai līdzstrāvas savienojums attiecas uz veidu, kā saules paneļi ir savienoti vai saistīti ar enerģijas uzglabāšanas vai bateriju sistēmu.
Elektriskās savienojuma veids starp saules masīvu un akumulatoru var būt maiņstrāva (AC) vai līdzstrāva (DC). AC ir tad, kad pašreizējais plūsmas strauji uz priekšu un atpakaļ (tas ir tas, ko elektroenerģijas tīkls izmanto, lai darbotos) un DC ir, ja pašreizējās plūsmas vienā virzienā. Lielākā daļa elektronisko ķēžu izmantot DC, bet saules paneļi ražot DC, un baterijas uzglabāt DC enerģiju. Tomēr lielākā daļa elektroierīču darbojas AC. Tas ir iemesls, kāpēc visas mājas un uzņēmumiem ir maiņstrāvas ķēdēm. DC var pārvērst AC izmantojot invertora, bet, kā paskaidrots zemāk daži enerģija ir vienmēr zaudēta konversijas.
Saules bateriju evolūcija
Vienkāršā DC savienots saules bateriju sistēmas tika izmantoti tikai tālvadības barošanas sistēmu un off-grid mājās, bet pēdējo desmit gadu laikā invertora Technology uzlabotas strauji un noveda pie jaunu AC saistīto enerģijas uzglabāšanas konfigurācijas attīstību. Tomēr, DC saistīts sistēmas ir tālu no mirušajiem, faktiski maksas bateriju sistēmu, izmantojot saules maksas kontrolieris vai hibrīda saules invertora joprojām ir visefektīvākais metode ir pieejama.
Pēdējo gadu laikā bateriju tehnoloģija ir ievērojami uzlabojusies ar daudziem jauniem litija bateriju veidiem, kas parādās kā ražotāji izpētīt dažādus veidus, kā pievienot vai pāris baterijas jaunām vai esošajām saules sistēmām. Oriģināls Tesla Powerwall bija pirmā "augsta sprieguma" DC bateriju sistēma. Kopš tā laika augstāka sprieguma (200-500V) baterijas kļūst aizvien populārākas un tiek izmantotas ar specializētiem hibrīda invertori. Pavisam nesen, AC baterijas ir izstrādājusi daudzi vadošie saules ražotāji, tostarp Tesla, Sonnen un Enphase.
Ar daudzām sarežģītām šķirņu bateriju uzglabāšanas sistēmas tagad ir pieejami, šeit mēs izskaidrot priekšrocības un trūkumus katra veida.
4 galvenie saules bateriju sistēmas tipi
DC savienotas sistēmas
AC savienotas sistēmas
MAIŅSTRĀVAS akumulatoru sistēmas
Hybrid invertora Systems
Piezīme: tikai DC vai AC saistīto sistēmu parasti izmanto ārpus tīkla saules iekārtām. Mēs izskaidrot iemeslus, kāpēc turpmāk, kā arī salīdzinājums AC vs DC saistīts saules par off-grid enerģijas sistēmas.
Svarīgi: tas ir tikai orientējošās! Mazāk tehniska informācija skatīt pamata ceļvedis izvēloties mājas režģi-tie vai off-grid saules bateriju sistēmu. Saules un bateriju uzglabāšanas sistēmas jāuzstāda licencētam elektriskajam/saules profesionālam. Saules/enerģijas uzkrāšanas sistēmas rada un uzglabā milzīgu daudzumu enerģijas, kas var izraisīt bojājumus vai nopietnu traumu, ja iekārta neatbilst visām attiecīgajām regulām, standartiem un nozares vadlīnijām.
1. DC savienotas sistēmas
DC savienotas sistēmas ir izmantotas gadu desmitiem ārpus tīkla saules iekārtām un mazu jaudu automobiļu/laivošanas enerģijas sistēmas. Visbiežāk DC savienotas sistēmas izmanto saules maksas kontrolieri (pazīstams arī kā saules regulatori), lai uzlādētu akumulatoru tieši no saules, kā arī akumulatoru invertoru, lai piegādātu maiņstrāvas jaudu mājsaimniecības ierīcēm.
Basic layout diagramma DC kopā (off-grid) saules bateriju sistēma
Mikrosistēmām, piemēram, tām, ko izmanto treileros/laivās vai būdiņas, vienkāršie PWM tipa saules kontrolleri ir ļoti zemu izmaksu veids, kā pieslēgt 1 vai 2 saules paneļus, lai uzlādētu 12 voltu akumulatoru. PWM (impulsa platuma modulācija) kontrolieri nonāk daudz dažādu izmēru un izmaksas tik maz, kā $25 par nelielu 10A versiju.
Lielākām sistēmām MPPT Solar Charge kontrolieri ir līdz pat 30% efektīvāki un pieejami dažādos izmēros līdz 100A. Atšķirībā no vienkāršiem PWM kontrolleriem, MPPT sistēmas var darboties ar daudz augstāku virkņu spriegumu, parasti līdz 150 volti DC. Tomēr tas joprojām ir salīdzinoši zems, salīdzinot ar Grid-tie saules string invertori, kas darbojas 300-600V.
Augstākas sprieguma MPPT Solar Charge kontrolieri
Ir pieejami jaudīgāki augstsprieguma saules bateriju kontrolieri; līdz 250V no Victron enerģijas un 300V no AERL Austrālijā. Ir arī vēl augstākas 600V vienības pieejamas no Schneider Electric un Morningstar. Tie ir daudz dārgāka un nav vairākas MPPT ' s izejvielas, piemēram, daudzi saules stīgu invertori izmanto AC saistītā sistēmām. Tomēr mppt maksas kontrolieris joprojām ir salīdzinoši lēts un ļoti drošs veids, kā nodrošināt baterijas tiek iekasēta pat gadījumā, ja AC invertora shutdown-tas ir īpaši svarīgi attālos vietās.
Priekšrocības
Ļoti augsta efektivitāte-līdz 99% akumulatora uzlādes efektivitāte (izmantojot MPPT)
Great zemo izmaksu iestatīšana mazākām skalas off-grid sistēmas līdz 5kW
Ideāli piemērots mazām auto vai jūras sistēmām, kas prasa tikai 1-2 saules paneļiem.
Modulārie-papildu paneļi un kontrolieri var viegli pievienot, ja nepieciešams.
Ļoti efektīvi darbina DC ierīces un slodzes.
Ja elektroenerģijas pakalpojumu sniedzējs ierobežo vai ierobežo jaudu tīkla-tie saules atļauta (ti, 5kW max), papildu saules var pievienot, DC sakabes bateriju sistēmu.
Trūkumi
Sarežģītāka uzstādīšanas sistēmas virs 5kW, jo bieži vien vairākas virknes ir nepieciešamas paralēli, plus string drošāks.
Var kļūt dārgi sistēmām virs 5kW, kā vairākas augstākas sprieguma saules maksas kontrolieriem ir nepieciešams.
Nedaudz zemāku efektivitāti, ja darbina lielu maiņstrāvas slodzes laikā dienā sakarā ar pāreju no DC (PV) DC (batt) AC.
Daudzi saules kontrolleri nav saderīgi ar "pārvalda" litija bateriju sistēmas, piemēram, LG Chem RESU vai BYD B-Box.
2. AC savienotas sistēmas
AC saistītie Systems izmantot string Solar invertora kopā ar modernu Multi-mode invertora vai invertora/lādētāju, lai pārvaldītu akumulatoru un režģi/ģenerators. Lai gan salīdzinoši vienkārši setup un ļoti spēcīgs, tie ir nedaudz mazāk efektīvi (90-94%) lādējot akumulatoru, salīdzinot ar DC saistīto sistēmu (98%). Tomēr šīs sistēmas ir ļoti efektīvi darbināt augstu AC slodzēm dienas laikā, un daži var tikt paplašināts ar vairākiem saules invertori veidot mikro-režģi.
Pamata izkārtojums diagramma AC apvienojumā saules bateriju sistēma-Grid-tie (hibrīds) setup
Lielākā daļa mūsdienu off-grid mājas izmantot AC savienotas sistēmas sakarā ar modernu Multi-mode invertora/lādētājus, ģenerators kontroles un enerģijas pārvaldības funkcijas. Arī kopš string saules invertori darbojas ar augstu DC spriegumu (600V vai augstāka), lielāki saules bloki var viegli uzstādīt. MAIŅSTRĀVAS savienojums ir labi piemērots arī vidēja un liela izmēra 3-fāzes komerciālajām sistēmām.
Priekšrocības
Augstāku efektivitāti, ja to izmanto, lai enerģijas maiņstrāvas ierīces dienas laikā, piemēram, gaisa kondicionēšanas, baseins sūkņi, un karstā ūdens sistēmas, (līdz 96%).
Parasti zemākas uzstādīšanas izmaksas lielākām sistēmām virs 5kW.
Var izmantot vairākas string saules invertori vairākās vietās (AC saistītie Micro-Grids)
Lielākā daļa string saules invertori virs 3kW ir Dual MPPT ievadi, lai virknes paneļu var uzstādīt pie dažādām orientācijām un slīpuma leņķi.
Uzlabotas AC savienotas sistēmas var izmantot maiņstrāvas un līdzstrāvas savienojuma kombināciju (Piezīme: tas nav iespējams ar dažiem litija akumulatoriem).
Trūkumi
Zemāka efektivitāte, lādējot bateriju sistēmu-aptuveni 92%
Kvalitatīvas saules invertori var būt dārgi mazām sistēmām.
Zemāku efektivitāti, ja darbina Direct DC slodzēm dienas laikā.
3. maiņstrāvas akumulatori
AC baterijas ir jauna attīstība bateriju uzglabāšanu tīklam pieslēgtas mājas, kas ļauj baterijas ir viegli AC savienots ar savu jauno vai esošo saules uzstādīšana. AC baterijas sastāv no litija bateriju elementi, akumulatoru vadības sistēma (BMS) un invertora/lādētāja viss vienā kompaktā vienībā.
Šīs sistēmas apvienot DC bateriju ar AC Battery inverter, bet ir paredzēti tikai tīklam pieslēgtām sistēmām, kā (transformerless) invertori parasti nav pietiekami spēcīga, lai palaistu visvairāk mājas pilnīgi off-Grid. Vispazīstamākais AC akumulators ir Tesla Powerwall 2, kopā ar SonnenBatterie, kas ir vairāk izplatīta Eiropā un Austrālijā. Leading Micro invertora kompānija enphase enerģija arī ražotājs ir ļoti kompakts AC bateriju sistēma mājas lietošanai. Šīs sistēmas parasti ir vienkārši uzstādīt, modulāras un viena no visekonomiskākajām izvēlēm saules enerģijas uzglabāšanai vēlākai izmantošanai.
Pamata izkārtojums diagramma AC bateriju kopā ar AC Solar System-režģis-tie (nav backup parādīts)
AC apvienojumā bateriju invertori
Vairāk nesena tendence ir izmantot "Retrofit" AC sakabes invertora izveidot AC bateriju sistēmu. Šīs sistēmas izmanto specializētu AC apvienojumā bateriju invertora, piemēram, sma Sunny Boy uzglabāšana kopā ar kopējo DC akumulatoru, piemēram, populāro LG Chem resu.
Priekšrocības
Easy pārbūvēt-var pievienot mājās ar esošo saules uzstādīšana
Ekonomisks veids, kā pievienot enerģijas krātuvi.
Parasti vienkārši uzstādīt.
Modulārā sistēma, kas ļauj izplešanos.
Trūkumi
Zemākas efektivitātes dēļ konversijas (DC-AC-DC)-aptuveni 90%
Daži maiņstrāvas akumulatori nevar darboties kā "back-up Supply" (Enphase)
Nav paredzēts tīkla instalācijām.
4. Hybrid invertora Systems
Hibrīda sistēmas var raksturot kā Grid savienots DC savienots saules bateriju sistēmas. Tie ir daudz dažādu konfigurāciju un parasti izmanto hibrīda vai Multi-mode invertora. Modern Hybrid invertori iekļaut augstsprieguma MPPT kontrolieris/s un akumulatoru invertora/lādētāji iekšpusē kopēju vienību. Pirmās paaudzes hibrīda invertori bija saderīgi ar 48V svina-skābes vai litija bateriju sistēmām, tomēr pēdējos gados augstāks spriegums (400V +) hibrīdās sistēmas ir kļuvušas aizvien populārākas.
Augstsprieguma vai zema sprieguma? Jaunās paaudzes "augstsprieguma" baterijas darbojas diapazonā no 300-500V DC (400V nominālās) pretstatā tradicionālajām 48V bateriju sistēmām. Tas piedāvā vairākas priekšrocības, tostarp lielāku efektivitāti, kā saules masīvs parasti darbojas 300-600V, kas ir ļoti līdzīgs akumulatora spriegums.
Jaunās paaudzes augstākās sprieguma (400V) baterijas un saderīgi hibrīdu invertori izmantot litija bateriju sistēmas, kas darbojas starp 200-500V DC, nevis 48V. Augstākas sprieguma baterijas var konfigurēt divos dažādos veidos:
DC savienots starp Saules masīvs un invertora.
DC savienota tieši ar saderīgu hibrīds invertora (kā parādīts zemāk).
Tā kā lielākā daļa saules bloki darbojas augstā spriegumu aptuveni 300-600V, augstsprieguma baterijas izmanto efektīvu DC-DC pārveidotāji ar ļoti zemu zaudējumu. Pirmās paaudzes Tesla powerwall bija pirmais 400V akumulators pieejams un bija vīra uz tautas solaredge storedge Hybrid inverter.
Jaunā LG Chem RESUH bateriju klāsts tagad ir viens no populārākajiem LV 400V bateriju sistēmas, kas pieejamas ir saderīgi ar daudziem hibrīda invertori ieskaitot SolarEdge Storedge, SMA Sunny Boy Storage un Solax X-Hybrid Gen 3.
Basic layout diagramma Hybrid Solar invertora ar DC Battery sistēma
Priekšrocības
Ekonomisks un vienkārši uzstādāma
Kompaktas, modulāras baterijas opcijas
Mazāks kabeļu izmērs un zemi zudumi, izmantojot augstsprieguma (400V bateriju sistēmas)
Var aprīkot ar "dažām" esošajām saules iekārtām.
Augstas efektivitātes akumulatora uzlāde-aptuveni 95%
Kļūst pieejams hibrīdinverteru pieaugošais skaits
Trūkumi
Dažas sistēmas nevar darboties kā dublējumkopiju barošanas avots
Daudzas sistēmas ar back-up ir 3-5 sekunžu kavēšanās laikā Blackout
Parasti nav piemērots ārpus tīkla iekārtām, jo transformerless hibrīda invertori ar zemu Surge reitings un nav ģenerators kontroli.