Šaltinis: švarios energijos apžvalga
Kas yra kintamosios arba nuolatinės srovės jungtis
Kintamosios arba nuolatinės srovės jungtis – tai saulės baterijų plokščių sujungimo arba sujungimo su energijos kaupimo arba baterijų sistema būdas.
Elektros jungties tarp saulės matricos ir akumuliatoriaus tipas gali būti kintamoji srovė (AC) arba nuolatinė srovė (DC). AC yra tada, kai dabartinė srautai greitai į priekį ir atgal (tai, ką elektros energijos tinklas naudoja veikti) ir DC yra ten, kur dabartinė srautai viena kryptimi. Dauguma elektroninių grandinių naudoja DC, o saulės kolektorių gamina DC, o baterijose saugoma DC energija. Tačiau dauguma elektros prietaisų veikia ac. Štai kodėl visi namai ir įmonės turi kintamosios srovės grandines. DC gali būti konvertuojami į kintamosios srovės naudojant keitiklis, bet, kaip paaiškinta žemiau, kai energija visada prarandama konversijos.
Saulės baterijų evoliucija
Paprasta DC susietos saulės baterijų sistemos kažkada buvo naudojamos tik nuotolinio elektros sistemoms ir už tinklo namų, tačiau per pastarąjį dešimtmetį keitiklio technologija pažengė greitai ir paskatino naujų kintamosios srovės energijos kaupimo konfigūracijų kūrimą. Tačiau DC susietosios sistemos toli gražu nėra miręs, iš tikrųjų apmokestinimo baterijos sistema naudojant saulės įkrovimo valdiklis arba hibridinis saulės keitiklis vis dar yra efektyviausias būdas.
Pastaraisiais metais akumuliatoriaus technologija žymiai pagerėjo su daugeliu naujų ličio baterijų tipų, atsirandančių, nes gamintojai tiria įvairius būdus, kaip pridėti arba pora baterijų prie naujų ar esamų saulės sistemų. Originalus Tesla Powerwall buvo pirmoji "aukštos įtampos" DC baterija sistema. Nuo tada didesnės įtampos (200-500V) baterijos tampa vis populiaresnės ir yra naudojamos su specializuotais hibridiniais keitikliais. Visai neseniai, KINTAMOSIOS SROVĖS baterijos buvo sukurta daugelio pirmaujančių saulės gamintojų, įskaitant Tesla, Sonnen ir Enphase.
Su daugeliu sudėtingų veislių baterijų saugojimo sistemų dabar yra, čia mes paaiškiname privalumus ir trūkumus kiekvieno tipo.
4 Pagrindiniai saulės baterijų sistemos tipai
Nuolatinės srovės susietosios sistemos
Kintamosios srovės sukabintos sistemos
Kintamosios srovės baterijų sistemos
Hibridinės keitiklio sistemos
Pastaba: Saulės energijos įrenginiams už tinklo esančių įrenginių paprastai naudojamos tik nuolatinės arba kintamosios srovės sukabintos sistemos. Mes paaiškiname priežastis, kodėl žemiau, taip pat ac ir DC kartu saulės palyginimas off-grid elektros sistemų.
Svarbu: Tai tik vadovas! Mažiau techninės informacijos rasite pagrindiniame vadove, kaip pasirinkti namų tinklelio kaklaraištis arba off-grid saulės baterijų sistema. Saulės ir baterijų saugojimo sistemas turi įdiegti licencijuotas elektrinis / saulės specialistas. Saulės ir energijos kaupimo sistemos generuoja ir saugo didelius energijos kiekius, dėl kurių gali būti padaryta žala arba padaryta didelė žala, jei įrenginys neatitinka visų atitinkamų taisyklių, standartų ir pramonės gairių.
1. Nuolatinės srovės susietosios sistemos
Nuolatinės srovės susietosios sistemos dešimtmečius naudojamos saulės energijos įrenginiuose ir mažose talpos automobilių ir (arba) valčių elektros energijos sistemose. Dažniausiai nuolatinės srovės susietosios sistemos naudoja saulės įkrovimo valdiklius (taip pat žinomus kaip saulės reguliatoriai), kad įkrautų akumuliatorių tiesiai iš saulės, taip pat akumuliatoriaus inverterį, kad galėtų tiekti kintamosios srovės energiją buitiniams prietaisams.
Nuolatinės srovės sujungtos (už tinklo) saulės baterijų sistemos pagrindinio išdėstymo diagrama
Mikro sistemoms, pvz., naudojamoms nameliuose-laivuose ar nameliuose, paprasti PWM tipo saulės valdikliai yra labai pigūs būdas prijungti 1 arba 2 saulės plokštes, kad įkrautų 12 voltų bateriją. PWM (impulso plotis moduliavimas) valdikliai būna įvairių dydžių ir išlaidų, kiek $ 25 už mažą 10A versija.
Didesnių sistemų MPPT saulės įkrovimo valdikliai yra iki 30% efektyvesni ir prieinami įvairių dydžių iki 100A. Skirtingai nuo paprastų PWM valdiklių, MPPT sistemos gali veikti daug aukštesnės styginių įtampos, paprastai iki 150 Voltų DC. Tačiau tai vis dar gana maža, palyginti su tinklelio kaklaraištis saulės styginių keitikliai, kurie veikia 300-600V.
Aukštesnės įtampos MPPT saulės įkrovimo valdikliai
Galingesni, aukštesnės įtampos saulės valdikliai yra prieinami; iki 250V iš Victron Energy ir 300V iš AERL Australijoje. Taip pat yra dar didesnis 600V vienetų galima įsigyti iš Schneider Electric ir Morningstar. Tai yra daug brangesnis ir neturi daug MPPT įėjimai kaip daugelis saulės styginių keitikliai naudojami AC susietose sistemose. Tačiau MPPT įkrovimo valdiklis vis dar yra gana pigus ir labai saugus būdas užtikrinti, kad baterijos būtų įkrautos net ac keitiklio išjungimo atveju - tai ypač svarbu atokiose vietose.
Privalumai
Labai didelis efektyvumas - iki 99% akumuliatoriaus įkrovimo efektyvumo (naudojant MPPT)
Didžiosios pigių nustatymas mažesnio masto off-grid sistemų iki 5kW
Idealiai tinka mažoms auto arba jūrų sistemoms, kurioms reikia tik 1 - 2 saulės kolektorių.
Moduliniai - Papildomos plokštės ir valdikliai gali būti lengvai pridėta, jei reikia.
Labai efektyvus nuolatinės srovės prietaisų ir apkrovų maitinimui.
Jei elektros energijos paslaugų teikėjas riboja arba riboja leidžiamo saulės energijos su tinkleliu pajėgumą (t. y. 5 kW maks.), nuolatinės srovės jungtimi galima pridėti papildomą saulės energiją.
Trūkumai
Sudėtingesnis sąrankos sistemų virš 5kW, kaip dažnai kelios eilutės yra reikalingos lygiagrečiai, plius styginių lydinčiomis.
Gali tapti brangus sistemoms virš 5kW, nes reikia kelių aukštesnės įtampos saulės įkrovimo valdiklių.
Šiek tiek mažesnis efektyvumas, jei maitinimas didelis kintamosios srovės apkrovas per dieną dėl perėjimo iš DC(PV) į DC(batt) į AC.
Daugelis saulės energijos valdiklių nėra suderinami su "valdomomis" ličio baterijų sistemomis, pvz., "LG Chem RESU" arba "BYD B-Box".
2. Kintamosios srovės susietosios sistemos
Kintamosios srovės sujungtos sistemos naudoja styginių saulės inverterį kartu su pažangiu kelių režimų keitikliu arba keitikliu / įkrovikliu, kad valdytų akumuliatorių ir tinklelį / generatorių. Nors gana paprasta setup ir labai galingas, jie yra šiek tiek mažiau efektyvus (90-94%) įkrauti bateriją, palyginti su nuolatinės srovės jungtimis (98 %). Tačiau šios sistemos yra labai efektyvus įjungimo aukštos kintamosios srovės apkrovos per dieną, o kai kurie gali būti išplėstas su keliais saulės keitikliais, kad sudarytų mikro tinklus.
Pagrindinio išdėstymo diagrama KINTAMOSIOS SROVĖS sujungtų saulės baterijų sistema - Tinklelis-kaklaraištis (hibridinis) sąranka
Dauguma šiuolaikinių off-grid namų naudoti kintamosios srovės sujungtos sistemos dėl pažangių multi-mode inverter / įkrovikliai, generatorius kontrolė ir energijos valdymo funkcijos. Taip pat, kadangi styginių saulės keitikliai veikia su aukštos nuolatinės srovės įtampos (600V arba didesnis), didesnės saulės matricos gali būti lengvai įdiegta. Kintamosios srovės jungtis taip pat puikiai tinka vidutinio ir didelioms trifazėms komercinėms sistemoms.
Privalumai
Didesnis efektyvumas, kai naudojamas maitinimo kintamosios srovės prietaisų per dieną, pavyzdžiui, oro kondicionavimo, baseino siurbliai, ir karšto vandens sistemos, (iki 96%).
Paprastai mažesnės įrengimo išlaidos didesnėms sistemoms virš 5kW.
Galite naudoti kelis styginių saulės keitikliai keliose vietose (AC sujungti mikro-tinkleliai)
Dauguma styginių saulės keitikliai virš 3kW turi dvigubą MPPT įėjimai, todėl stygos plokštės gali būti įdiegta skirtingomis kryptimis ir pokrypio kampai.
Pažangios kintamosios srovės sujungimo sistemos gali naudoti kintamosios ir nuolatinės srovės sukabinimo įtaisų derinį (Pastaba: tai neįmanoma su kai kuriomis ličio baterijomis)
Trūkumai
Mažesnis efektyvumas įkraunant akumuliatoriaus sistemą - apie 92%
Kokybės Saulės keitikliai gali būti brangus mažoms sistemoms.
Mažesnis efektyvumas, kai įjungiamos tiesioginės nuolatinės srovės apkrovos per dieną.
3. Kintamosios srovės baterijos
Kintamosios srovės baterijos yra nauja evoliucija baterijos saugojimo tinklelio prijungtų namų, kurie leidžia baterijas lengvai AC kartu su savo naują ar esamą saulės montavimas. Kintamosios srovės baterijas sudaro ličio baterijų elementai, baterijų valdymo sistema (BMS) ir inverteris / įkroviklis viename kompaktiškame įrenginyje.
Šios sistemos sujungti DC baterija su kintamosios srovės baterija Inverter, bet yra skirtos tik tinklelio prijungtas sistemas, kaip (transformerless) keitikliai paprastai nėra pakankamai galingas, kad paleisti dauguma namų visiškai off-grid. Labiausiai žinomas kintamosios srovės akumuliatorius yra "Tesla Powerwall 2", kartu su SonnenBatterie, kuri yra labiau paplitusi Europoje ir Australijoje. Pirmaujanti mikro keitiklis bendrovė Enphase Energijos taip pat gamintojas labai kompaktiškas kintamosios srovės baterijų sistema vidaus vartojimui. Šios sistemos paprastai yra paprasta įdiegti, modulinė ir vienas iš ekonomiškiausių pasirinkimų saugoti saulės energiją vėlesniam naudojimui.
Pagrindinio išdėstymo schema kintamosios srovės baterija kartu su KINTAMOSIOS SROVĖS saulės sistema - Tinklelis kaklaraištis (ne atsarginės rodomas)
Kintamosios srovės baterijų keitikliai
Naujesni tendencija yra naudoti "modifikavimo" kintamosios srovės sukabinimo inverterio sukurti kintamosios srovės baterijų sistema. Šios sistemos naudoja specializuotą kintamosios srovės baterijų inverterį, pvz., SMA saulėtą berniuko saugyklą kartu su bendra DC baterija, tokia kaip populiari LG chem RESU.
Privalumai
Lengvas modifikavimas - gali būti įtraukta į namus su esamu saulės įrenginymi
Ekonomiškas būdas pridėti energijos saugojimo.
Paprastai paprasta įdiegti.
Modulinė sistema, leidžianti plėtimosi.
Trūkumai
Mažesnis efektyvumas dėl konversijos (DC - AC - DC) - apie 90%
Kai kurios kintamosios srovės baterijos negali veikti kaip atsarginis tiekimas (Enphase)
Neskirta ne tinklelio įrenginiams.
4. Hibridinių keitiklių sistemos
Hibridinės sistemos gali būti apibūdinamos kaip prie tinklo prijungtos nuolatinės srovės prijungtos saulės baterijų sistemos. Jie būna daug skirtingų konfigūracijų ir paprastai naudoja hibridinį arba kelių režimų inverterį. Modernūs hibridiniai keitikliai turi aukštos įtampos MPPT valdiklį / s ir akumuliatoriaus inverterį / įkroviklius bendro įrenginio viduje. Pirmosios kartos hibridiniai inverteriai buvo suderinami su 48V švino rūgšties arba ličio baterijų sistemomis, tačiau pastaraisiais metais didesnės įtampos (400V+) hibridinės sistemos tapo vis populiaresnės.
Aukštos įtampos ar žemos įtampos? Naujos kartos "aukštos įtampos" baterijos veikia 300-500V nuolatinės srovės (400V vardinės) diapazone, o ne tradicinėse 48V baterijų sistemose. Tai siūlo keletą privalumų, įskaitant didesnį efektyvumą, nes saulės masyvas paprastai veikia 300-600V, kuris yra labai panašus į akumuliatoriaus įtampą.
Naujos kartos aukštesnės įtampos (400V) baterijos ir suderinami hibridiniai keitikliai naudoja ličio baterijų sistemas, veikiančias tarp 200-500V DC, o ne 48V. Aukštesnės įtampos baterijas galima konfigūruoti dviem skirtingais būdais:
DC kartu tarp saulės masyvo ir keitiklio.
Nuolatinės srovės, sujungtos tiesiai su suderinamu hibridiniu keitikliu (kaip parodyta toliau).
Kadangi dauguma saulės matricų veikia esant aukštai įtampai apie 300-600V, aukštos įtampos baterijos naudoja efektyvius DC-DC keitiklius su labai mažais nuostoliais. Pirmosios kartos Tesla Powerwall buvo pirmasis 400V baterija ir buvo suporuotas su populiarus SolarEdge Storedge hibridinis keitiklis.
Naujas LG chem RESUH baterijų asortimentas dabar yra vienas iš populiariausių LV 400V baterijų sistemos yra suderinama su daugeliu hibridinių inverteriai, įskaitant SolarEdge Storedge, SMA saulėtą berniukų saugojimo ir Solax X-hybrid Gen 3.
Hibridinio saulės keitiklio su nuolatinės srovės akumuliatoriaus sistema pagrindinio išdėstymo diagrama
Privalumai
Ekonomiškas ir paprastas montavimas
Kompaktiškos, modulinės akumuliatoriaus parinktys
Mažesnis kabelio dydis ir maži nuostoliai naudojant aukštą įtampą (400V baterijų sistemos)
Gali būti modifikuojamas į "kai kuriuos" esamus saulės įrenginius.
Didelio efektyvumo akumuliatoriaus įkrovimas - apie 95%
Vis daugiau hibridinių invertetorių tampa prieinama
Trūkumai
Kai kurios sistemos negali veikti kaip atsarginis maitinimo šaltinis
Daugelis sistemų su atsargine sistema turi 3-5 sekundžių vėlavimą užtemdymo metu
Paprastai netinka ne tinklo įrenginiams dėl betransformatorinės hibridinių keitiklių, kurių viršįtampių reitingas yra žemas, ir generatoriaus valdiklių.
