Manba: cleanenergyreview
AC yoki DC ulanishi nima
AC yoki DC ulanishi deganda quyosh batareyalarining energiya tejash yoki batareya tizimiga ulanishi yoki bog'lanishi tushuniladi.
Quyosh massivi va batareya o'rtasidagi elektr aloqasi turi o'zgaruvchan tok (AC) yoki to'g'ridan-to'g'ri oqim (DC) bo'lishi mumkin. Elektr toki oqim tez oldinga va orqaga oqib kelganda (elektr tarmog'ining ishlashi uchun foydalaniladi) va DC oqim bir yo'nalishda oqadigan joy. Aksariyat elektron davralar DC dan foydalanadi, quyosh panellari DC ishlab chiqaradi va batareyalar shahar energiyasini saqlaydi. Biroq, elektr jihozlarining aksariyati AC orqali ishlaydi. Shuning uchun barcha uylar va korxonalarda AC aylanish tizimlari mavjud. DC o'zgaruvchan tokni AC ga o'zgartirishi mumkin, ammo quyida tushuntirilgandek, konversiyada har doim energiya yo'qoladi.
Quyosh batareyasining evolyutsiyasi
Oddiy DC batareyali batareyali batareyalar tizimlari bir vaqtlar faqat uzoq energiya tizimlari va tarmoqdan tashqaridagi uylar uchun ishlatilgan, ammo so'nggi o'n yil ichida inverter texnologiyasi juda tez rivojlandi va yangi AC quvvatlangan quvvatni saqlash konfiguratsiyalarini rivojlanishiga olib keldi. Biroq, DC bilan bog'langan tizimlar o'liklardan uzoqdir, aslida batareya tizimini quyosh zaryadini boshqarish pulti yoki gibrid quyosh inverteri yordamida zaryadlash hali ham eng samarali usul hisoblanadi.
So'nggi yillarda batareya texnologiyasi sezilarli darajada yaxshilandi, ko'plab yangi lityum batareyalar turlari paydo bo'ldi, chunki ishlab chiqaruvchilar yangi yoki mavjud quyosh tizimlariga batareyalarni qo'shish yoki juftlashtirishning turli usullarini o'rganmoqdalar. Asl Tesla Powerwall birinchi "yuqori voltli" shahar akkumulyator tizimi bo'lgan. O'shandan beri yuqori voltli (200-500V) batareyalar tobora ommalashib bormoqda va ixtisoslashtirilgan gibrid invertorlardan foydalanilmoqda. Yaqinda AC batareyalari ko'plab etakchi quyosh ishlab chiqaruvchilari tomonidan ishlab chiqilgan, ular orasida Tesla, Sonnen va Enphase ham bor.
Batareyani saqlash tizimlarining ko'plab murakkab turlari mavjud bo'lib, biz bu erda har bir turning afzalliklari va kamchiliklarini tushuntiramiz.
Quyosh batareyasining 4 asosiy tizimi turlari
DC ulangan tizimlar
AC bilan bog'langan tizimlar
AC batareya tizimlari
Gibrid inverter tizimlari
Eslatma: Faqat DC yoki AC bilan bog'langan tizimlar odatda tarmoqdan tashqari quyosh qurilmalari uchun ishlatiladi. Biz nima uchun quyida keltirilgan sabablarni, shuningdek tarmoqdan tashqari elektr tizimlari uchun AC va DC ulangan quyoshni taqqoslaymiz.
Muhim: bu faqat qo'llanma! Kamroq texnik ma'lumotlarga ega bo'lish uchun uy elektr tarmog'ini yoki tarmoqdan tashqari quyosh batareyalari tizimini tanlash bo'yicha asosiy qo'llanmani ko'ring. Quyosh va batareyalarni saqlash tizimlari litsenziyaga ega elektr / quyosh professionallari tomonidan o'rnatilishi kerak. Quyosh / energiyani saqlash tizimlari, agar o'rnatish barcha tegishli qoidalar, standartlar va sanoat ko'rsatmalariga javob bermasa, shikastlanishga yoki jiddiy jarohatlarga olib kelishi mumkin bo'lgan juda ko'p energiya ishlab chiqaradi va saqlaydi.
1. DC juft tizimlari
DC ulangan tizimlar o'nlab yillar davomida tarmoqdan tashqari quyosh qurilmalarida va kichik quvvatli avtomobil / qayiq quvvat tizimlarida ishlatilgan. Eng keng tarqalgan DC ulangan tizimlar batareyani to'g'ridan-to'g'ri quyoshdan zaryad qilish uchun quyosh zaryadini boshqarish vositalarini (shuningdek, quyosh regulyatorlari deb nomlanadi) va maishiy elektr jihozlarini elektr energiyasini etkazib berish uchun batareya inverterini ishlatadilar.
Birlashtirilgan (tarmoqdan tashqari) quyosh batareyalari tizimining asosiy sxemasi
Karvon / qayiq yoki kulbada ishlatiladiganlar kabi mikro tizimlar uchun oddiy PWM tipidagi quyosh nazorat qilish moslamalari 12 voltli batareyani zaryad qilish uchun 1 yoki 2 quyosh panellarini ulashning juda arzon usulidir. PWM (puls kengligi modulyatsiyasi) kontrollerlari har xil o'lchamlarda bo'ladi va kichik 10A versiyasi uchun 25 dollarga tushadi.
Kattaroq tizimlar uchun MPPT quyosh zaryadlarini boshqarish moslamalari 30% ga qadar samaraliroq va 100A gacha bo'lgan o'lchamlarda mavjud. Oddiy PWM kontrollerlaridan farqli o'laroq, MPPT tizimlari ancha yuqori voltli kuchlanishlarda, odatda 150 voltgacha bo'lgan DClarda ishlashi mumkin. Biroq, bu 300-600V kuchlanishli elektr uzatgichli quyosh simlari invertorlariga nisbatan hali ham past.
Yuqori kuchlanishli MPPT quyosh zaryadini boshqarish moslamalari
Keyinchalik kuchli, yuqori voltli quyosh nazorat qilish moslamalari mavjud; Victron Energy-dan 250V va Avstraliyadagi AERL-dan 300V gacha. Bundan tashqari, Schneider Electric va Morningstar-dan ham yuqori 600V birliklar mavjud. Bular ancha qimmat va juda ko'p MPPT kirishga ega emas, chunki AC ulangan tizimlarda ishlatiladigan ko'plab quyoshli sim o'zgartirgichlar kabi. Biroq, MPPT zaryad boshqaruvchisi, hali ham AC inverter o'chirilgan bo'lsa ham, batareyalarni zaryadlashni ta'minlashning nisbatan arzon va juda xavfsiz usuli hisoblanadi - bu ayniqsa uzoq joylarda muhimdir.
Afzalliklari
Juda yuqori samaradorlik - batareyani 99% zaryadlash samaradorligi (MPPT dan foydalangan holda)
5kVtagacha bo'lgan kichik o'lchovsiz elektr tarmoqlari uchun arzon narxlardagi sozlash
Faqatgina 1-2 quyosh batareyasini talab qiladigan kichik avtoulov yoki dengiz tizimlari uchun ideal.
Modulli - agar kerak bo'lsa, qo'shimcha panellar va boshqaruvchilar osongina qo'shilishi mumkin.
DC moslamalari va yuklarni quvvatlantirish uchun juda samarali.
Agar elektr ta'minoti provayderi ruxsat etilgan elektr tarmog'ining quvvatini cheklasa yoki kamaytirsa (masalan, 5 kVt maksimal quvvat), batareya tizimini ulash orqali qo'shimcha quyosh qo'shilishi mumkin.
Kamchiliklari
5 kVt dan yuqori tizimlarni o'rnatish uchun yanada murakkabroq, chunki parallel ravishda bir nechta satrlar talab qilinadi, shuningdek, simlarni aralashtirish.
5 kVt dan yuqori tizimlar uchun qimmatga tushishi mumkin, chunki bir nechta yuqori voltli quyosh zaryadlarini boshqarish moslamalari talab qilinadi.
Agar DC (PV) dan DC (batt) ga AC ga aylantirilishi tufayli kun davomida katta AC yuklarini quvvatlasangiz, samaradorlik biroz pasayadi.
Ko'p quyosh nazorat qilish moslamalari LG Chem RESU yoki BYD B-Box kabi 'boshqariladigan' litiy batareyalar tizimlari bilan mos kelmaydi.
2. AC ulangan tizimlar
AC bilan bog'langan tizimlar batareyani va panjara / generatorni boshqarish uchun rivojlangan ko'p rejimli inverter yoki inverter / zaryadlovchi bilan bog'langan torli quyosh inverteridan foydalanadilar. O'rnatish juda sodda va juda kuchli bo'lishiga qaramay, ular birlashtirilgan batareyalarni (98%) solishtirganda batareyani zaryadlashda kam (90-94%). Biroq, ushbu tizimlar kun davomida yuqori AC yuklarini quvvatlantirishda juda samarali va ba'zilari mikro tarmoqlarni hosil qilish uchun bir nechta quyosh invertorlari yordamida kengaytirilishi mumkin.
Quyosh batareyalari bilan bog'laydigan AC tizimining asosiy diagrammasi - panjara bilan bog'lash (gibrid)
Ko'pgina zamonaviy yopiq uylar rivojlangan ko'p rejimli inverter / zaryadlovchi qurilmalar, generator nazorati va energiyani boshqarish xususiyatlari tufayli AC bilan bog'langan tizimlardan foydalanadilar. Shuningdek, simli quyosh invertorlari yuqori voltli (600 V va undan yuqori) ishlayotganligi sababli, katta quyosh massivlarini osongina o'rnatish mumkin. AC ulanishi shuningdek o'rta va katta 3 fazali tijorat tizimlariga yaxshi mos keladi.
Afzalliklari
Konditsioner, hovuz nasoslari va issiq suv tizimlari kabi kun davomida AC asboblarini ishlatishda yuqori samaradorlik (96% gacha).
Odatda 5 kVt dan katta tizimlar uchun o'rnatish narxi ancha past.
Bir nechta joyda bir nechta simli quyosh invertorlaridan foydalanishlari mumkin (AC ulangan mikr-tarmoqlar)
3 kVt dan yuqori simli quyosh invertorlarining ko'pida MPPT kirishlar mavjud, shuning uchun panellarni turli yo'nalishlarda va egish burchaklarida o'rnatish mumkin.
Murakkab AC ulangan tizimlar AC va DC ulanishlarining kombinatsiyasidan foydalanishlari mumkin (Izoh: ba'zi lityum batareyalarda bu mumkin emas)
Kamchiliklari
Batareya tizimini zaryad qilishda kam samaradorlik - taxminan 92%
Sifatli quyosh invertorlari kichik tizimlar uchun qimmatga tushishi mumkin.
Kun davomida to'g'ridan-to'g'ri DC yuklarini quvvatlantirishda past samaradorlik.
3. AC batareyalari
AC batareyalari elektr tarmog'iga ulangan uylar uchun batareyalarni saqlashda yangi evolyutsiyadir, bu batareyalarni osongina AC yoki yangi quyosh qurilmalariga ulashga imkon beradi. AC batareyalari lityum batareyalar batareyalaridan, batareyalarni boshqarish tizimidan (BMS) va inverter / zaryadlovchidan iborat bo'lib, barchasi bitta ixcham birlikda.
Ushbu tizimlar shahar akkumulyatorini AC batareyali inverter bilan birlashtiradi, lekin faqat panjara bilan bog'langan tizimlar uchun mo'ljallangan, chunki (transformatorsiz) invertorlar odatda ko'pgina uylarni to'liq tarmoqdan tashqarida ishlatish uchun etarli emas. Eng taniqli AC batareyasi Tesla Powerwall 2 va Evropada va Avstraliyada keng tarqalgan SonnenBatterie. Enphase Energy etakchi mikro inverter kompaniyasi, shuningdek uy sharoitida foydalanish uchun juda ixcham AC batareya tizimini ishlab chiqaradi. Ushbu tizimlar odatda oddiy, modulli va keyinchalik foydalanish uchun quyosh energiyasini saqlashning eng tejamkor variantlaridan biridir.
Quyosh batareyasi bilan ulangan AC batareyasining asosiy diagrammasi - Grid-galstuk (zaxira ko'rsatilmagan)
AC bilan ulangan batareya invertorlari
So'nggi tendentsiya AC batareyasi tizimini yaratish uchun "orqaga qaytish" AC ulash inverteridan foydalanish. Ushbu tizimlarda SMA quyoshli bolalarni saqlash singari ixtisoslashtirilgan AC bilan ulangan batareya inverteri, shuningdek mashhur LG Chem RESU kabi umumiy DC batareyasi ishlatiladi.
Afzalliklari
Oson retrofit - mavjud quyosh qurilmalari bo'lgan uylarga qo'shilishi mumkin
Energiyani saqlashni qo'shishning iqtisodiy usuli.
O'rnatish odatda oddiy.
Kengaytirishga imkon beradigan modulli tizim.
Kamchiliklari
O'tkazish natijasida past samaradorlik (DC - AC - DC) - taxminan 90%
Ba'zi bir AC batareyalari zaxira manbai sifatida ishlay olmaydi (Enphase)
Tarmoqdan tashqari o'rnatish uchun mo'ljallanmagan.
4. Gibrid inverter tizimlari
Gibrid tizimlarni panjara bilan bog'langan DC bilan birlashtirilgan quyosh batareyalari tizimlari deb ta'riflash mumkin. Ular juda ko'p turli xil konfiguratsiyalarda bo'ladi va odatda gibrid yoki ko'p rejimli inverterdan foydalanadi. Zamonaviy gibrid invertorlar umumiy kuchlanish ichida yuqori kuchlanishli MPPT kontrolör / s va batareya inverteri / zaryadlovchisini o'z ichiga oladi. Birinchi avlod gibrid invertorlari 48V qo'rg'oshin kislotasi yoki lityum batareya tizimlariga mos edi, ammo so'nggi yillarda yuqori kuchlanishli (400V +) gibrid tizimlar tobora ommalashib bormoqda.
Yuqori kuchlanishmi yoki past kuchlanishmi? Yangi avlod "yuqori voltli" batareyalar an'anaviy 48V batareya tizimlaridan farqli o'laroq, 300-500 V (400V nominal) diapazonda ishlaydi. Bu bir qator afzalliklarni, shu jumladan samaradorlikni oshiradi, chunki quyosh massivi odatda batareyaning kuchlanishiga juda o'xshash 300-600V ishlaydi.
Yangi avlod yuqori kuchlanishli (400V) batareyalar va mos keladigan gibrid invertorlar 48V emas, balki 200-500V DC oralig'ida ishlaydigan lityum batareya tizimlaridan foydalanadilar. Yuqori kuchlanishli batareyalarni ikki xil usulda sozlash mumkin:
DC quyosh massasi va inverter o'rtasida bog'langan.
DC to'g'ridan-to'g'ri mos keladigan gibrid inverterga ulanadi (quyida ko'rsatilgandek).
Ko'pgina quyosh massivlari yuqori voltajda 300-600V atrofida ishlayotganligi sababli, yuqori voltli batareyalar juda kam yo'qotishlarga ega samarali DC-DC konvertorlaridan foydalanadilar. Birinchi avlod Tesla Powerwall birinchi 400V akkumulyator edi va mashhur SolarEdge Storedge gibrid inverteriga ulangan.
LG Chem RESUH yangi batareya diapazoni hozirda eng mashhur LV 400V batareya tizimlaridan biri bo'lib, SolarEdge Storedge, SMA quyoshli o'g'il saqlash va Solax X-gibrid Gen 3 kabi ko'plab gibrid invertorlarga mos keladi.
DC batareyalar tizimiga ega gibrid quyosh inverterining asosiy diagrammasi
Afzalliklari
O'rnatish iqtisodiy va sodda
Qisqa, modulli batareya imkoniyatlari
Kichik o'lchamdagi kabellar va yuqori voltli (400V batareya tizimlari) kam yo'qotishlar
Mavjud "ba'zi" quyosh qurilmalarida qayta jihozlash mumkin.
Batareya zaryadining yuqori samaradorligi - taxminan 95%
Gibrid invertorlarning soni ortib bormoqda
Kamchiliklari
Ba'zi tizimlar zaxira quvvat manbai sifatida ishlay olmaydi
Zaxira nusxasi bo'lgan ko'plab tizimlar ishlamay qolganda 3-5 soniyali kechikishga ega
Odatda past chastotali va generator nazorati yo'q transformatorsiz gibrid invertorlar tufayli tarmoqdan tashqari o'rnatish uchun mos emas.
