Lähde: cleanenergyreview
Mikä on AC- tai DC-kytkin
Vaihto- tai tasavirtakytkin viittaa siihen, miten aurinkopaneelit on kytketty tai yhdistetty energian varastointi- tai akkujärjestelmään.
Aurinkopaneelin ja akun välinen sähköliitäntä voi olla joko vaihtovirta (AC) tai tasavirta (DC). AC on, kun nykyinen virtaa nopeasti eteenpäin ja taaksepäin (tämä on mitä sähköverkko käyttää toimimaan) ja DC on, jos nykyinen virtaa yhteen suuntaan. Useimmat elektroniset piirit käyttävät DC, kun taas aurinkopaneelit tuottavat DC, ja paristot tallentaa DC energiaa. Useimmat sähkölaitteet toimivat kuitenkin vaihtovirtajohdossa. Siksi kaikissa kodeissa ja yrityksissä on ac piirit. DC voidaan muuntaa AC käyttäen invertteri, mutta kuten selitetään alla jonkin verran energiaa on aina menetetty muuntaminen.
Solar akku kehitys
Yksinkertainen DC kytketty aurinko akkujärjestelmiä käytettiin kerran vain kauko-järjestelmät ja off-grid koteihin, mutta viime vuosikymmenen aikana invertteri tekniikka kehittynyt nopeasti ja johti kehittämiseen uuden AC kytketty energian varastointi kokoonpanoissa. Dc kytketty järjestelmät ovat kaukana kuollut, itse asiassa latauksen akkujärjestelmän avulla aurinko maksu ohjain tai hybridi aurinko invertteri on edelleen tehokkain menetelmä saatavilla.
Viime vuosina akkutekniikka on parantunut merkittävästi monien uusien litiumakkutyyppien ilmaantuessa, kun valmistajat tutkivat erilaisia tapoja lisätä tai pari paristoja uusiin tai olemassa oleviin aurinkojärjestelmiin. Alkuperäinen Tesla Powerwall oli ensimmäinen "suurjännite" DC akkujärjestelmä. Sen jälkeen korkeamman jännitteen (200-500V) paristot ovat yhä suositumpia ja niitä käytetään erikoistuneissa hybridiinverttereissä. Viime aikoina ac-akkuja ovat kehittäneet monet johtavat aurinkoenergian valmistajat, kuten Tesla, Sonnen ja Enphase.
Kun monet monimutkaiset lajikkeet akun varastointijärjestelmät nyt saatavilla, tässä selitämme etuja ja haittoja kunkin tyypin.
4 Tärkeimmät Solar Battery System tyypit
DC kytket järjestelmät
AC kytket järjestelmät
AC-akkujärjestelmät
Hybridi-invertterijärjestelmät
Huomautus: Vain tasavirta- tai vaihtovirtajärjestelmiä käytetään yleensä verkon ulkopuolisissa aurinko-asennuksissa. Kerromme syyt, miksi alla, sekä vertailu AC vs DC kytketty aurinko off-grid sähköjärjestelmiä.
Tärkeää: Tämä on vain opas! Vähemmän teknisiä tietoja on perusoppaassa valita kodin verkkoon tie tai off-grid aurinko akkujärjestelmä. Aurinko- ja akkusäilytysjärjestelmät on asennettava lisensoidulla sähkö-/aurinkoammattilainen. Aurinkoenergian ja energian varastointijärjestelmät tuottavat ja varastoivat valtavia määriä energiaa, joka voi aiheuttaa vahinkoa tai vakavaa vahinkoa, jos laitos ei täytä kaikkia asiaankuuluvia määräyksiä, standardeja ja alan ohjeita.
1. DC kytket järjestelmät
Tasavirtajärjestelmiä on käytetty vuosikymmeniä off-grid aurinko-asennuksissa ja pienikapasiteettisissa auto-/veneilytehojärjestelmissä. Yleisimmät DC kytketty järjestelmät käyttävät aurinko maksu ohjaimet (tunnetaan myös nimellä aurinko säätimet) ladata akun suoraan aurinko, sekä akun invertteri toimittaa ac valtaa kodinkoneisiin.
Perus layout kaavio DC kytketty (off-grid) aurinko akkujärjestelmä
Mikrojärjestelmissä, kuten asuntovaunuissa/veneissä tai mökeissä, yksinkertaiset PWM-tyyppiset aurinkosäätimet ovat erittäin edullisia tapa liittää 1 tai 2 aurinkopaneelia 12 voltin akun lataamiseen. PWM (pulssin leveys modulaatio) ohjaimet tulevat monia eri kokoja ja maksaa niin vähän kuin 25 dollaria pieni 10A versio.
Suuremmissa järjestelmissä MPPT-aurinkolatausohjaimet ovat jopa 30 % tehokkaampia ja saatavilla eri kokoisina jopa 100A. Toisin kuin yksinkertaiset PWM-ohjaimet, MPPT-järjestelmät voivat toimia paljon suuremmilla merkkijonojännitteillä, tyypillisesti jopa 150 Voltin DC:ssä. Tämä on kuitenkin edelleen suhteellisen alhainen verrattuna verkkoon tie aurinko merkkijono invertterit, jotka toimivat 300-600V.
Korkeamman jännitteen MPPT aurinko lataus säätimet
Tehokkaampia, korkeamman jännitteen aurinko-ohjaimet ovat saatavilla; jopa 250 V Victron Energystä ja 300 V AERL:stä Australiassa. Schneider Electriciltä ja Morningstarilta on saatavilla myös jopa korkeampia 600 V:n yksiköitä. Nämä ovat paljon kalliimpia ja ei ole useita MPPT: n tulot kuten monet aurinko merkkijono invertterit käytetään AC kytketty järjestelmiä. MPPT-latausohjain on kuitenkin edelleen suhteellisen halpa ja erittäin turvallinen tapa varmistaa, että akut ladataan myös vaihtovirtainvertterin sammuttamisen yhteydessä - tämä on erityisen tärkeää syrjäisissä paikoissa.
Etuja
Erittäin korkea hyötysuhde - jopa 99% akun lataustehokkuus (MPPT:n avulla)
Suuri edullinen asennus pienempiin mittakaavan off-grid-järjestelmiin jopa 5kW
Ihanteellinen pienille auto- tai merijärjestelmille, jotka vaativat vain 1 - 2 aurinkopaneelia.
Modulaarinen - Lisäpaneelit ja ohjaimet voidaan tarvittaessa helposti lisätä.
Erittäin tehokas dc-laitteiden ja kuormien virransytymiseen.
Jos sähköpalvelun tarjoaja rajoittaa tai rajoittaa sähköverkkoliittimen sallittua kapasiteettia (eli enintään 5 kW), akkujärjestelmän tasavirtakytkimellä voidaan lisätä aurinkoenergiaa.
Haitat
Monimutkaisempi setup järjestelmien yli 5kW usein useita merkkijonoja tarvitaan rinnakkain, plus merkkijono sulake.
Voi tulla kalliiksi järjestelmien yli 5kW useita korkeamman jännitteen aurinko maksu ohjaimet ovat pakollisia.
Hieman pienempi hyötysuhde, jos suuret vaihtovirtakuormat virtaavat päivän aikana, koska tasavirta (PV) on dc (batt) ac.
Monet aurinkosäätimet eivät ole yhteensopivia "hallittujen" litiumakkujärjestelmien, kuten LG Chem RESU: n tai BYD B-Boxin kanssa.
2. AC kytket järjestelmät
AC kytketty järjestelmät käyttävät merkkijono aurinko invertteri yhdessä kehittynyt multi-mode invertteri tai invertteri / laturi hallita akkua ja verkkoon / generaattori. Vaikka suhteellisen helppo asentaa ja erittäin tehokas, ne ovat hieman vähemmän tehokkaita (90-94%) akkua verrattuna tasavirtaan kytkettyihin järjestelmiin (98 %). Nämä järjestelmät ovat kuitenkin erittäin tehokkaita valtaamalla suuria AC kuormia päivän aikana ja jotkut voidaan laajentaa useita auringon invertterit muodostavat mikro-verkkoja.
Perus layout kaavio AC kytketty aurinko akkujärjestelmä - Grid-tie (hybridi) setup
Useimmat nykyaikaiset off-grid koteihin käyttää AC kytketty järjestelmiä, koska kehittynyt multi-mode invertteri / laturit, generaattori valvontaa ja energianhallintaominaisuuksia. Myös koska merkkijono aurinko invertterit toimivat korkea DC jännitteet (600V tai uudempi), suuremmat aurinkopaneelit voidaan helposti asentaa. AC-kytkin soveltuu hyvin myös keskisuurille ja suurille kolmivaiheisiin kaupallisiin järjestelmiin.
Etuja
Parempi hyötysuhde, kun käytetään valtaan AC laitteita päivän aikana, kuten ilmastointi, allas pumput, ja kuumavesijärjestelmät, (jopa 96%).
Yleensä alhaisemmat asennuskustannukset suuremmille yli 5 kW:n järjestelmille.
Voi käyttää useita merkkijono aurinko invertterit useissa paikoissa (AC kytketty mikro-verkot)
Useimmat merkkijono aurinko invertterit edellä 3kW on kaksi MPPT tulot, joten jouset paneelit voidaan asentaa eri suuntiin ja kallistuskulmat.
Kehittyneet vaihtovirtakytkimet voivat käyttää vaihto- ja tasavirtakytkimen yhdistelmää (Huomaa: tämä ei ole mahdollista joidenkin litiumparistojen kanssa)
Haitat
Pienempi hyötysuhde akkujärjestelmää latauksessa - noin 92 %
Laatu Solar invertterit voi olla kallista pienissä järjestelmissä.
Pienempi hyötysuhde, kun suorat tasavirtakuormat käynnistyvät päivän aikana.
3. AC-paristot
AC-akut ovat uusi kehitys akun varastointi verkkoon kytketty koteihin, joiden avulla paristot voidaan helposti AC kytketty uuteen tai olemassa olevaan aurinko asennus. Vaihtovirta-akut koostuvat litiumparistokennoista, akunhallintajärjestelmästä (BMS) ja vaihtosuuntaajasta/laturista yhdessä kompaktissa yksikössä.
Nämä järjestelmät yhdistävät DC akku AC-akku Invertteri, mutta on suunniteltu vain verkkoon kytketty järjestelmiä (transformerless) invertterit eivät yleensä ole riittävän tehokkaita ajaa useimmat asunnot täysin off-grid. Tunnetuin AC akku on Tesla Powerwall 2, sekä SonnenBatterie, joka on yleisempää Euroopassa ja Australiassa. Johtava mikroinvertteri yritys Enphase Energy myös valmistaja erittäin kompakti AC akkujärjestelmä kotikäyttöön. Nämä järjestelmät ovat yleensä helppo asentaa, modulaarinen ja yksi taloudellisimmista vaihtoehdoista varastointiin aurinkoenergiaa myöhempää käyttöä varten.
Perus layout kaavio AC akku yhdistettynä AC aurinkokunta - Grid-tie (ei varmuuskopio näkyy)
AC kytketty akku invertterit
Uudempi suuntaus on käyttää "jälkiasennus" AC kytkimen invertteri luoda AC akkujärjestelmä. Nämä järjestelmät käyttävät erikoistunut AC kytketty akku invertteri kuten SMA aurinkoinen poika varastointi yhdessä yhteisen DC akku, kuten suosittu LG chem RESU.
Etuja
Helppo jälkiasennus - voidaan lisätä koteihin olemassa aurinko asennus
Taloudellinen tapa lisätä energian varastointia.
Yleensä helppo asentaa.
Modulaarinen järjestelmä mahdollistaa laajentamisen.
Haitat
Pienempi hyötysuhde muuntamisen ansiosta (DC - AC - DC) - n. 90%
Jotkin vaihtovirta-akut eivät voi toimia varasyötinä (Enphase)
Ei suunniteltu verkon ulkopuolisiin asennuksiin.
4. Hybridi-invertterijärjestelmät
Hybridijärjestelmiä voidaan kuvata verkkoon kytketyiksi dc-kytketyiksi aurinkoakkujär jeselmiksi. Ne tulevat monissa eri kokoonpanoissa ja tyypillisesti käyttää hybridi tai multi-mode invertteri. Nykyaikaiset hybridiinvertterit sisältävät korkean jännitteen MPPT-ohjaimet ja akun vaihtosuuntaaja / laturit sisällä yhteinen yksikkö. Ensimmäisen sukupolven hybridiinvertterit olivat yhteensopivia 48V lyijy-happo-tai litiumakkujärjestelmien kanssa, mutta viime vuosina korkeamman jännitteen (400V+) hybridijärjestelmät ovat yleistyneet yhä suositummiksi.
Korkea jännite tai pienjännite? Uuden sukupolven suurjänniteakut toimivat välillä 300-500V DC (400V nimellinen) verrattuna perinteisiin 48V akkujärjestelmiin. Tämä tarjoaa useita etuja, kuten lisääntynyt tehokkuus kuin aurinko array tyypillisesti toimii 300-600V, joka on hyvin samanlainen kuin akun jännite.
Uuden sukupolven korkeamman jännitteen (400V) paristot ja yhteensopivat hybridiinvertterit käyttävät litiumakkujärjestelmiä, jotka toimivat välillä 200-500V DC, eikä 48V. Korkeamman jännitteen paristot voidaan konfiguroida kahdella eri tavalla:
DC kytketty välillä aurinko array ja invertteri.
dc kytketty suoraan yhteensopiva hybridi invertteri (kuten alla).
Koska useimmat aurinkopaneelit toimivat korkeilla jännitteillä noin 300-600V, suurjänniteakut käyttävät tehokkaita DC-DC-muuntimia, joilla on erittäin alhaiset häviöt. Ensimmäisen sukupolven Tesla Powerwall oli ensimmäinen 400V akku saatavilla ja pariutui suosittu SolarEdge Storedge hybridi invertteri.
veres LG chem RESUH akku ala on kas noin ainoa -lta enimmät halpa LV 400V akku elimistö olemassaolo kanssa avulla usea sekamuotoinen invertteri käsittävä SolarEdge Säilyttää, SMA aurinkoinen poika muisti ja Solax X-KIRJAIN- sekamuotoinen Gen 3.
Perus layout kaavio hybridi aurinko invertteri DC akkujärjestelmä
Etuja
Taloudellinen ja helppo asentaa
Kompaktit, modulaariset akkuvaihtoehdot
Pienempi kaapelikoko ja alhaiset häviöt suurjännitteellä (400 V:n akkujärjestelmät)
Voidaan jälkiasentaa "joihinkin" olemassa oleviin aurinkolaitoksiin.
Tehokas akun lataus - noin 95 %
Hybridiinverttereiden kasvava määrä tulee saataville
Haitat
Jotkin järjestelmät eivät voi toimia varavirtalähteenä
Monissa varajärjestelmillä on 3-5 sekunnin viive sähkökatkoksen aikana
Yleensä ei sovellu off-grid asennuksiin, koska muuntamaton hybridi invertterit alhainen ylijänniteluokitus ja ei generaattori valvontaa.
