Zdroj: cleanenergyreview
Čo je striedavé alebo jednosmerné spojenie
Striedavé alebo jednosmerné spriahadlo sa vzťahuje na spôsob, akým sú solárne panely spojené alebo spojené s zásobníkom energie alebo systémom batérií.
Typ elektrického pripojenia medzi solárnym poľom a batériou môže byť buď striedavý prúd (AC) alebo jednosmerný prúd (DC). AC je, keď prúd prúdy rýchlo dopredu a dozadu (to je to, čo elektrická sieť používa pre prevádzku) a DC je miesto, kde prúdprúdy v jednom smere. Väčšina elektronických obvodov používa DC, zatiaľ čo solárne panely produkujú DC, a batérie ukladať DC energie. Avšak, väčšina elektrických spotrebičov pracovať na striedavé. To je dôvod, prečo všetky domácnosti a podniky majú AC obvody. DC môže byť prevedený na Striedavý prúd pomocou meniča, ale, ako je vysvetlené nižšie, niektoré energie je vždy stratená v konverzii.
Solárna batéria evolúcia
Jednoduché DC viazané solárne batérie systémy boli kedysi použité len pre diaľkové napájacie systémy a off-grid domovy, ale za posledné desaťročie menič technológie pokročilé rýchlo a viedol k rozvoju nových STrieda spojené konfigurácie zásobníka energie. Avšak, DC viazané systémy sú zďaleka mŕtvy, v skutočnosti nabíjanie batérie systému pomocou solárneho regulátora nabitia alebo hybridné solárne invertor je stále najúčinnejšia metóda k dispozícii.
V posledných rokoch batérie technológia výrazne zlepšila s mnohými novými typmi lítiových batérií vznikajúce ako výrobcovia preskúmať rôzne spôsoby, ako pridať alebo pár batérií do nových alebo existujúcich solárnych systémov. Pôvodný Tesla Powerwall bol prvý 'vysoké napätie' DC batérie systému. Od vtedy sa batérie s vyšším napätím (200-500V) stávajú čoraz obľúbenejšími a používajú sa so špecializovanými hybridnými meničmi. V poslednej dobe, Striedavé batérie boli vyvinuté mnohými poprednými výrobcami solárnych zariadení, vrátane Tesla, Sonnen a Enphase.
S mnohými zložitých odrôd batérie skladovacie systémy sú teraz k dispozícii, tu sme sa vysvetliť výhody a nevýhody každého typu.
4 Hlavné typy solárnych batérií
Systémy pripojené k jednosmerným prúdom
Systémy spojené striedavou striedavou striedavou
AC batériové systémy
Hybridné invertor ové systémy
Poznámka: Iba dc alebo Striedavý striedavý prúd systémy sú všeobecne používané pre off-grid solárne zariadenia. Vysvetlíme dôvody, prečo nižšie, rovnako ako porovnanie AC vs DC spojené solárne pre off-grid energetické systémy.
Dôležité: Toto je len sprievodca! Pre menej technických informácií pozri základný návod pre výber domácej mriežky-kravatu alebo off-grid solárny systém batérií. Solárne a akumulátorové skladovacie systémy musia byť inštalované licencovaným elektrickým/solárnym profesionálom. Solárne / energetické skladovacie systémy vytvárajú a skladujú obrovské množstvo energie, ktoré môžu mať za následok poškodenie alebo vážne zranenie, ak zariadenie nespĺňa všetky príslušné predpisy, normy a priemysel usmernenia.
1. Dc viazané systémy
Dc spojené systémy sú používané po celé desaťročia v off-grid solárne zariadenia a malé kapacity automobilových / člnkových elektrární. Najbežnejšie DC viazané systémy používajú solárne regulátory nabíjania (tiež známy ako solárne regulátory) na nabíjanie batérie priamo zo slnečnej, plus menič batérie na napájanie striedavého prúdu pre domáce spotrebiče.
Základný diagram rozloženia solárneho systému batérií s pripojeným jednosmerným (mimo siete)
Pre mikrosystémy, ako sú tie, ktoré sa používajú v karavanoch / člnoch alebo chatrčiach, sú jednoduché solárne regulátory typu PWM veľmi nízkonákladové na pripojenie 1 alebo 2 solárnych panelov na nabíjanie 12 V batérie. PWM (modulácia šírky impulzu) radiče prichádzajú v mnohých rôznych veľkostiach a náklady za pouhých 25 dolárov za malú verziu 10A.
Pre väčšie systémy sú solárne regulátory MPPT až o 30 % efektívnejšie a dostupné v rôznych veľkostiach až do 100A. Na rozdiel od jednoduchých pwm radičov, MPPT systémy môžu pracovať na oveľa vyššie reťazcové napätie, zvyčajne až 150 Voltov DC. Avšak to je stále relatívne nízka v porovnaní s mriežkou-tie solárne sláčikové invertory, ktoré fungujú 300-600V.
Radiče solárnych nabíjacích zariadení MPPT s vyšším napätím
Silnejšie, vyššie napätie solárne regulátory sú k dispozícii; do 250V od Victron Energy a 300V od AERL v Austrálii. K dispozícii sú tiež ešte vyššie 600V jednotky k dispozícii od Schneider Electric a Morningstar. Jedná sa o oveľa drahšie a nemajú viac MPPT vstupy, ako je mnoho solárnych strunových meničov používaných v AC spojených systémov. Avšak, MPPT nabíjanie radič sú stále relatívne lacné a veľmi bezpečný spôsob, ako zabezpečiť batérie sú účtované aj v prípade vypnutia meniča STrieda - to je obzvlášť dôležité vo vzdialených miestach.
Výhody
Veľmi vysoká účinnosť - až 99% účinnosť nabíjania batérie (pomocou MPPT)
Skvelé nízkonákladové nastavenie pre menšie systémy mimo siete až do 5kW
Ideálne pre malé auto alebo morské systémy vyžadujúce iba 1 - 2 solárne panely.
Modulárne - Ďalšie panely a regulátory možno ľahko pridať v prípade potreby.
Veľmi efektívne pre napájanie DC spotrebičov a bremien.
Ak poskytovateľ elektrickej služby obmedzuje alebo obmedzuje kapacitu elektrickej siete-kravatu solárne povolené (tj 5kW max), ďalšie solárne môže byť pridaný DC pripojenie batérie systému.
Nevýhody
Zložitejšie nastavenie systémov nad 5kW, ako často viac reťazcov sú potrebné paralelne, plus reťazec tavenie.
Môže byť drahé pre systémy nad 5kW ako viac vyšší napäťové solárne regulátory sú povinné.
Mierne nižšia účinnosť pri napájaní veľkých striedavých zaťažení počas dňa v dôsledku konverzie z DC(PV) na DC(batt) na AC.
Mnohé solárne regulátory nie sú kompatibilné so systémami "riadených" lítiových batérií, ako sú LG Chem RESU alebo BYD B-Box.
2. Striedavé systémy
Striedavý striedavý systém používa reťazec solárny invertor spolu s pokročilým multi-režim menič a menič / nabíjačka pre správu batérie a mriežky / generátor. Hoci relatívne jednoduché nastavenie a veľmi silný, sú o niečo menej efektívne (90-94%) pri nabíjaní batérie v porovnaní so systémami spojenými s jednosmerným prúdom (98 %). Avšak, tieto systémy sú veľmi účinné pri napájaní vysoké zaťaženie striedavého prúdu počas dňa a niektoré môžu byť rozšírené s viacerými solárnymi invertory tvoriť mikro-mriežky.
Základný diagram rozloženia solárneho systému striedavého systému - Grid-tie (hybridné) nastavenie
Väčšina moderných off-grid domovy používajú STrieda spojené systémy vďaka pokročilým multi-režim menič / nabíjačky, generátor kontroly a funkcie pre správu energie. Aj preto, že reťazec solárne invertory pracujú s vysokým jednosmerným napätím (600V alebo vyšší), väčšie solárne sústavy možno ľahko nainštalovať. Striedavé spojenie je tiež vhodné pre stredne až veľké 3-fázové komerčné systémy.
Výhody
Vyššia účinnosť pri napájaní spotrebičov striedavého prúdu počas dňa, ako je klimatizácia, bazénové čerpadlá a systémy teplej vody (až 96 %).
Všeobecne nižšie náklady na inštaláciu pre väčšie systémy nad 5kW.
Možno použiť viac reťazec solárne invertory na viacerých miestach (AC spojené mikro-mriežky)
Väčšina strunových solárnych meničov nad 3kW má duálne MPPT vstupy, takže reťazce panelov môžu byť inštalované v rôznych orientáciách a uhly náklonu.
Pokročilé striedavé systémy môžu používať kombináciu striedavého a jednosmerného spojenia (Poznámka: to nie je možné pri niektorých lítiových batériách)
Nevýhody
Nižšia účinnosť pri nabíjaní systému batérií - približne 92%
Kvalitné solárne meniče môžu byť drahé pre malé systémy.
Nižšia účinnosť pri napájaní priameho jednosmerného zaťaženia počas dňa.
3. Striedavé batérie
Striedavé batérie sú novým vývojom v úložisku batérií pre domácnosti pripojené do siete, ktoré umožňujú ľahko striedavé batérie pripojené k novej alebo existujúcej solárnej inštalácii. Striedavé batérie sa skladajú z lítiových batérií, systému na správu batérií (BMS) a meniča/nabíjačky v jednej kompaktnej jednotke.
Tieto systémy kombinujú batériu DC s ac batériou Menič, ale sú určené len pre mriežky-pripojené systémy ako (transformerless) meniče sú zvyčajne nie sú dostatočne výkonné, aby spustiť väčšinu domov úplne off-grid. Najznámejšie Striedavé batérie je Tesla Powerwall 2, spolu s SonnenBatterie, ktorá je častejšia v Európe a Austrálii. Predné mikro menič spoločnosti Enphase Energy tiež výrobca veľmi kompaktný STriedavý batériový systém pre domáce použitie. Tieto systémy sú všeobecne jednoduché inštalovať, modulárne a jeden z najúspornejších možností pre ukladanie slnečnej energie pre neskoršie použitie.
Základné rozloženie diagram striedavého napätia spolu so slnečnou sústavou AC - Grid-tie (bez zálohy je zobrazené)
Striedavé meniče batérií
Novšie trend je použiť 'dodatočne' Striedavý menič na vytvorenie systému striedavého systému. Tieto systémy používajú špecializovaný ac viazaný menič batérie, ako je SMA sunny boy skladovanie spolu so spoločnou BATÉRIOu DC, ako je populárny LG chem RESU.
Výhody
Jednoduché dovybavenie - môže byť pridaný do domovov s existujúcou solárnou inštaláciou
Ekonomický spôsob, ako pridať skladovanie energie.
Všeobecne jednoduchá inštalácia.
Modulárny systém umožňujúci rozšírenie.
Nevýhody
Nižšia účinnosť vďaka konverzii (DC - AC - DC) - cca 90%
Niektoré striedavé batérie nemôžu fungovať ako záložný zdroj (Enphase)
Nie je určený pre inštalácie mimo siete.
4. Hybridné invertor systémy
Hybridné systémy možno opísať ako sieť-pripojený DC pripojené solárne batérie systémy. Dodávajú sa v mnohých rôznych konfiguráciách a zvyčajne používajú hybridný alebo multi-mode menič. Moderné hybridné meniče obsahujú vysokonapäťový MPPT radič/menič/nabíjačky batérií vo vnútri spoločnej jednotky. Hybridné meniče prvej generácie boli kompatibilné so systémami 48V olovených alebo lítiových batérií, avšak v posledných rokoch sa hybridné systémy s vyšším napätím (400V+) stali čoraz obľúbenejšími.
Vysoké napätie alebo nízke napätie? Batérie novej generácie "vysokého napätia" pracujú v rozsahu 300-500V DC (400V nominálne) na rozdiel od tradičných 48V batériových systémov. To ponúka niekoľko výhod, vrátane zvýšenej účinnosti ako solárne pole zvyčajne pracuje na 300-600V, čo je veľmi podobné napätiu batérie.
Batérie s vyšším napätím novej generácie (400V) a kompatibilné hybridné invertory používajú lítiové batériové systémy pracujúce medzi 200-500V DC, a nie 48V. Batérie s vyšším napätím je možné nakonfigurovať dvoma rôznymi spôsobmi:
DC spojené medzi solárnym sústavy a menič.
dc pripojený priamo ku kompatibilnému hybridnému meničom (ako je uvedené nižšie).
Keďže väčšina solárnych sústavy pracuje pri vysokom napätí okolo 300-600V, vysokonapäťové batérie používajú efektívne DC-DC konvertory s veľmi nízkymi stratami. Prvá generácia Tesla Powerwall bola prvá 400V batéria k dispozícii a bol spárený s populárnou SolarEdge Storedge hybridný menič.
Nový LG chem RESUH batérie rad je teraz jedným z najpopulárnejších LV 400V batérie systémy k dispozícii je kompatibilný s mnohými hybridných meničov, vrátane SolarEdge Storedge, SMA sunny boy skladovanie a Solax X-hybrid Gen 3.
Základný diagram rozloženia hybridného solárneho invertora s batériovým systémom DC
Výhody
Úsporné a jednoduché inštalácie
Kompaktné, modulárne možnosti batérie
Menšia veľkosť kábla a nízke straty pri vysokom napätí (400V akumulátorové systémy)
Môže byť dodatočne namontovaná na 'niektoré' existujúce solárne zariadenia.
Vysoko účinné nabíjanie batérie - cca 95%
Rastúci počet hybridných meničov, ktoré sú k dispozícii
Nevýhody
Niektoré systémy nemôžu fungovať ako záložný zdroj napájania
Mnohé systémy s zálohovaným systémom majú 3-5 sekundové oneskorenie počas výpadku
Všeobecne nie je vhodný pre off-grid zariadenia kvôli transformerless hybridné meniče s nízkym prepätiu a žiadne ovládanie generátora.
