Typy střídačů pro ukládání energie Technologická cesta střídačů pro ukládání energie: existují dvě hlavní cesty propojení DC a AC Systém pro skladování fotovoltaiky, včetně solárních modulů, regulátorů, střídačů, lithiových domácích baterií, zátěží a dalšího zařízení. V současné doběstřídače pro ukládání energieExistují hlavně dvě technické cesty: DC propojení a AC propojení. AC nebo DC propojení označuje způsob, jakým jsou solární panely propojeny nebo připojeny k úložnému nebo bateriovému systému. Typ propojení mezi solárními moduly a bateriemi může být buď AC, nebo DC. Většina elektronických obvodů používá stejnosměrný proud, přičemž solární modul generuje stejnosměrný proud a baterie ho ukládá, nicméně většina spotřebičů běží na střídavém proudu. 
Hybridní solární systém + systém pro ukládání energie Hybridní systémy solárního invertoru a úložiště energie, kde je stejnosměrný proud z fotovoltaických modulů ukládán pomocí regulátoru vlithiová domácí baterie, a síť může také nabíjet baterii pomocí obousměrného DC-AC měniče. Bod konvergence energie je na straně DC baterie. Během dne je fotovoltaická energie nejprve dodávána do zátěže a poté je lithiová baterie nabíjena MPPT regulátorem a systém pro ukládání energie je připojen k síti, takže přebytečná energie může být připojena k síti; v noci se baterie vybíjí do zátěže a nedostatek je doplňován sítí; když je síť mimo provoz, fotovoltaická energie a lithiová baterie jsou dodávány pouze do zátěže mimo síť a zátěž na konci sítě nelze použít. Pokud je výkon zátěže větší než výkon fotovoltaických systémů, síť a fotovoltaické systémy mohou dodávat energii do zátěže současně. Protože ani výkon fotovoltaických systémů, ani výkon zátěže nejsou stabilní, spoléhá se na lithiovou baterii, aby vyvážila energii systému. Systém navíc také podporuje uživatele v nastavení doby nabíjení a vybíjení tak, aby splňovala jeho poptávku po elektřině. Princip fungování systému stejnosměrné vazby 
Hybridní střídač má integrovanou funkci offline pro zvýšení účinnosti nabíjení. Střídače připojené k síti z bezpečnostních důvodů automaticky vypínají napájení solárního panelu během výpadku proudu. Hybridní střídače naopak umožňují uživatelům mít funkce offline i připojené k síti, takže energie je k dispozici i během výpadků proudu. Hybridní střídače zjednodušují monitorování energie a umožňují kontrolu důležitých dat, jako je výkon a produkce energie, prostřednictvím panelu střídače nebo připojených chytrých zařízení. Pokud má systém dva střídače, musí být monitorovány samostatně. Propojení stejnosměrným proudem (DC) snižuje ztráty při převodu střídavého proudu na stejnosměrný proud (AC-DC). Účinnost nabíjení baterie je přibližně 95–99 %, zatímco propojení střídavým proudem (AC) je 90 %. Hybridní střídače jsou ekonomické, kompaktní a snadno se instalují. Instalace nového hybridního střídače s bateriemi propojenými stejnosměrným proudem může být levnější než dodatečná montáž baterií propojených střídavým proudem do stávajícího systému, protože regulátor je o něco levnější než střídač připojený k síti, spínač je o něco levnější než rozvodná skříň a řešení s propojením stejnosměrným proudem lze přeměnit na univerzální řídicí střídač, což šetří jak náklady na zařízení, tak i náklady na instalaci. Zejména pro malé a střední systémy bez sítě jsou systémy s propojením stejnosměrným proudem extrémně nákladově efektivní. Hybridní střídač je vysoce modulární a je snadné přidávat nové komponenty a regulátory. Další komponenty lze snadno přidat pomocí relativně levných solárních regulátorů stejnosměrného proudu. Hybridní střídače jsou navrženy tak, aby kdykoli integrovaly úložiště, což usnadňuje přidávání bateriových bank. Systém hybridního střídače je kompaktnější a používá vysokonapěťové články s menšími rozměry kabelů a nižšími ztrátami. 
Složení stejnosměrného vazebního systému 
Složení systému střídavého proudu Hybridní solární invertory však nejsou vhodné pro modernizaci stávajících solárních systémů a jejich instalace u systémů s vyšším výkonem je dražší. Pokud chce zákazník modernizovat stávající solární systém o lithiovou domácí baterii, může volba hybridního solárního invertoru situaci zkomplikovat. Naproti tomu bateriový invertor může být nákladově efektivnější, protože volba instalace hybridního solárního invertoru by vyžadovala kompletní a nákladnou přepracování celého systému solárních panelů. Systémy s vyšším výkonem se instalují složitěji a mohou být dražší kvůli potřebě většího počtu vysokonapěťových regulátorů. Pokud se během dne spotřebuje více energie, dochází k mírnému snížení účinnosti v důsledku převodu stejnosměrného proudu (PV) na stejnosměrný proud (baterie) na střídavý proud. 
Propojený solární systém + systém pro ukládání energie Propojený systém PV+akumulace, známý také jako systém AC retrofit PV+akumulace, dokáže přeměnit stejnosměrný výkon vyzařovaný FV moduly na střídavý proud pomocí střídače připojeného k síti a poté je přebytečný výkon přeměněn na stejnosměrný proud a uložen v baterii pomocí střídače AC propojeného akumulačního systému. Bod konvergence energie je na straně AC. Zahrnuje systém napájení z fotovoltaiky a systém napájení z lithiových baterií pro domácnosti. Fotovoltaický systém se skládá z fotovoltaického pole a střídače připojeného k síti, zatímco systém lithiových baterií pro domácnosti se skládá z bateriové sady a obousměrného střídače. Tyto dva systémy mohou fungovat buď nezávisle bez vzájemného rušení, nebo mohou být od sítě odděleny a vytvořit tak mikrosíťový systém. Princip fungování systému AC vazby 
Systémy s propojením střídavým proudem jsou 100% kompatibilní se sítí, snadno se instalují a snadno rozšiřují. K dispozici jsou standardní komponenty pro domácí instalaci a i relativně velké systémy (třída 2 kW až MW) lze snadno rozšířit pro použití v kombinaci s generátorovými soustrojími připojenými k síti a samostatnými generátorovými soustrojími (dieselové soustrojí, větrné turbíny atd.). Většina řetězcových solárních střídačů nad 3 kW má duální MPPT vstupy, takže dlouhé řetězcové panely lze montovat v různých orientacích a úhlech náklonu. Při vyšších stejnosměrných napětích je propojení střídavým proudem snazší a méně složité pro instalaci u velkých systémů než systémy s propojením s stejnosměrným proudem, které vyžadují více regulátorů nabíjení MPPT, a proto je méně nákladné. Propojení střídavým proudem (AC) je vhodné pro dodatečnou montáž systému a je efektivnější během dne se střídavým zatížením. Stávající fotovoltaické systémy připojené k síti lze s nízkými vstupními náklady transformovat na systémy pro ukládání energie. Mohou uživatelům poskytovat bezpečnou energii i při výpadku elektrické sítě. Jsou kompatibilní s fotovoltaickými systémy připojenými k síti různých výrobců. Pokročilé systémy s propojením střídavým proudem (AC) se obvykle používají pro rozsáhlejší systémy mimo síť a využívají řetězcové solární střídače v kombinaci s pokročilými multimódovými střídači nebo střídači/nabíječkami pro správu baterií a sítě/generátorů. Přestože se konfigurují relativně jednoduše a výkonně, jsou při nabíjení baterií o něco méně účinné (90–94 %) ve srovnání se systémy s propojením stejnosměrným proudem (98 %). Tyto systémy jsou však účinnější při napájení vysokého střídavého zatížení během dne, dosahují 97 % nebo více, a některé lze rozšířit o více solárních střídačů a vytvořit tak mikrosítě. Nabíjení s propojením střídavým proudem je mnohem méně efektivní a pro menší systémy dražší. Energie vstupující do baterie při propojení střídavým proudem musí být převedena dvakrát a když uživatel začne energii využívat, musí být převedena znovu, což v systému zvyšuje ztráty. V důsledku toho klesá účinnost propojení střídavým proudem na 85–90 % při použití bateriového systému. Střídače s propojením střídavým proudem jsou pro menší systémy dražší. 
Solární systém mimo síť + systém pro ukládání energie Solární systém mimo síť+ Systémy pro ukládání energie se obvykle skládají z fotovoltaických modulů, lithiové baterie, externího střídače pro ukládání energie, zátěže a dieselového generátoru. Systém dokáže realizovat přímé nabíjení baterie pomocí fotovoltaiky pomocí DC-DC konverze nebo obousměrnou DC-AC konverzí pro nabíjení a vybíjení baterie. Během dne je fotovoltaická energie nejprve dodávána do zátěže a poté se baterie nabíjí; v noci se baterie vybíjí a zátěž se nabíjí z dieselového generátoru a když je baterie nedostatečná, je zátěž napájena z dieselového generátoru. Systém dokáže uspokojit denní spotřebu elektřiny v oblastech bez sítě. Lze jej kombinovat s dieselovými generátory pro napájení zátěží nebo nabíjení baterií. Většina externích střídačů pro ukládání energie není certifikována pro připojení k síti, a i když systém síť má, nemůže být k síti připojen. Použitelné scénáře pro střídače pro ukládání energie Střídače pro ukládání energie mají tři hlavní role, včetně regulace špičkového výkonu, záložního napájení a nezávislého napájení. Podle regionů je poptávka v Evropě zaměřena na špičkový výkon. Například v Německu dosáhla cena elektřiny v roce 2023 0,46 USD/kWh, což je první místo na světě. V posledních letech ceny elektřiny v Německu neustále rostou a náklady na výrobu energie (LCOE) fotovoltaických systémů (PV/FV akumulace) činí pouze 10,2 / 15,5 centů za stupeň, což je o 78 % / 66 % méně než ceny elektřiny pro domácnosti. Rozdíl mezi cenami elektřiny pro domácnosti a náklady na fotovoltaické akumulace elektřiny se bude i nadále zvětšovat. Domácí fotovoltaické distribuční a akumulační systémy mohou snížit náklady na elektřinu, takže v oblastech s vysokými cenami mají uživatelé silnou motivaci k instalaci domácích akumulačních systémů. Na trhu s dojezdem do špičky mají uživatelé tendenci volit hybridní střídače a systémy baterií s propojením se střídavým proudem, které jsou cenově výhodnější a snáze se vyrábějí. Autonomní nabíječky baterií s invertory a výkonnými transformátory jsou dražší, zatímco hybridní střídače a systémy baterií s propojením se střídavým proudem používají beztransformátorové střídače se spínacími tranzistory. Tyto kompaktní a lehké střídače mají nižší jmenovitý výkon při přepětí a špičkovém výkonu, ale jsou cenově výhodnější, levnější a snáze se vyrábějí. V USA a Japonsku je potřeba záložní energie a samostatné napájení je přesně to, co trh potřebuje, a to i v regionech, jako je Jihoafrická republika. Podle EIA byla průměrná doba výpadku proudu ve Spojených státech v roce 2020 delší než 8 hodin, a to zejména kvůli obyvatelům USA žijícím v rozptýlených oblastech, stárnoucí síti a přírodním katastrofám. Aplikace domácích fotovoltaických distribučních a akumulačních systémů může snížit závislost na síti a zvýšit spolehlivost dodávek energie na straně zákazníka. Americké fotovoltaické akumulační systémy jsou větší a vybaveny větším počtem baterií, protože je třeba ukládat energii v reakci na přírodní katastrofy. Nezávislé napájení představuje okamžitou poptávku na trhu. Jihoafrická republika, Pákistán, Libanon, Filipíny, Vietnam a další země jsou v globálním dodavatelském řetězci napjaté a infrastruktura země nestačí k zásobování obyvatel elektřinou, takže uživatelé musí být vybaveni domácími fotovoltaickými akumulačními systémy. Hybridní střídače jako záložní zdroj mají určitá omezení. Ve srovnání s vyhrazenými bateriovými střídači off-grid mají hybridní střídače určitá omezení, zejména omezený přepěťový nebo špičkový výkon v případě výpadku proudu. Některé hybridní střídače navíc nemají žádnou nebo jen omezenou kapacitu záložního napájení, takže během výpadku proudu lze zálohovat pouze malé nebo nezbytné zátěže, jako je osvětlení a základní napájecí obvody, a mnoho systémů během výpadku proudu zaznamenává 3-5sekundové zpoždění. Off-grid střídače naopak poskytují velmi vysoký přepěťový a špičkový výkon a zvládnou vysoké indukční zátěže. Pokud uživatel plánuje napájet zařízení s vysokým přepětím, jako jsou čerpadla, kompresory, pračky a elektrické nářadí, musí být střídač schopen zvládnout přepěťové zátěže s vysokou indukčností. Hybridní střídače s DC vazbou V současné době se v průmyslu stále více používají fotovoltaické systémy s DC propojením k dosažení integrovaného designu FV úložiště, zejména v nových systémech, kde se hybridní střídače snadno a levně instalují. Při přidávání nových systémů může použití hybridních střídačů pro FV úložiště energie snížit náklady na zařízení a náklady na instalaci, protože akumulační střídač může dosáhnout integrace řízení a střídače. Řídicí jednotka a spínač v systémech s DC propojením jsou levnější než střídače připojené k síti a rozvodné skříně v systémech s AC propojením, takže řešení s DC propojením jsou levnější než řešení s AC propojením. Řídicí jednotka, baterie a střídač v systému s DC propojením jsou sériové, připojeny těsněji a méně flexibilně. U nově instalovaného systému jsou FV systém, baterie a střídač navrženy podle výkonu zátěže a spotřeby energie uživatele, takže je vhodnější pro hybridní střídač s DC propojením. 
Hybridní střídače s DC vazbou jsou mainstreamovým trendem, BSLBATT také uvedla na trh vlastní5kw hybridní solární invertorna konci loňského roku a letos postupně uvede na trh hybridní solární invertory o výkonu 6 kW a 8 kW! Hlavní produkty výrobců střídačů pro ukládání energie jsou určeny spíše pro tři hlavní trhy v Evropě, Spojené státy americké a Austrálii. Na evropském trhu jsou tradiční trhy s fotovoltaickými systémy v Německu, Rakousku, Švýcarsku, Švédsku, Nizozemsku a dalších zemích zaměřené především na třífázové systémy, které jsou příznivější pro výkon větších produktů. Itálie, Španělsko a další jihoevropské země potřebují především jednofázové produkty nízkého napětí. Česká republika, Polsko, Rumunsko, Litva a další východoevropské země naopak poptávají především třífázové produkty, ale jejich cenová akceptace je nižší. Spojené státy americké mají větší systémy pro ukládání energie a preferují produkty s vyšším výkonem. Dělený typ střídače s bateriemi a úložištěm je u instalatérů oblíbenější, ale bateriový střídač typu „vše v jednom“ je trendem budoucího vývoje. Hybridní střídač s fotovoltaickým úložištěm energie se dále dělí na hybridní střídač prodávaný samostatně a systém s úložištěm energie baterií (BESS), který prodává střídač a baterii společně. V současné době jsou prodejci, kteří kontrolují kanál, více zaměřeni na přímé zákazníky. Produkty s děleným střídačem s bateriemi jsou oblíbenější, zejména mimo Německo, a to především kvůli snadné instalaci a snadnému rozšíření a snadnému snížení nákladů na pořízení. Baterii nebo střídač nelze dodat z druhého zdroje, což zajišťuje bezpečnější dodávku. Trendem v Německu, Spojených státech a Japonsku je „vše v jednom“ zařízení. Zařízení „vše v jednom“ může ušetřit spoustu problémů po prodeji a existují faktory certifikace, například certifikace protipožárního systému v USA musí být propojena se střídačem. Současný technologický trend směřuje k „vše v jednom“ zařízením, ale prodej děleného typu na trhu je u instalatérů o něco vyšší. V systémech s propojením stejnosměrného proudu jsou vysokonapěťové bateriové systémy efektivnější, ale nákladnější v případě nedostatku vysokonapěťových baterií. Ve srovnání s...48V bateriové systémyVysokonapěťové baterie pracují v rozsahu 200–500 V DC, mají nižší ztráty v kabelech a vyšší účinnost, protože solární panely obvykle pracují na napětí 300–600 V, podobném napětí baterie, což umožňuje použití vysoce účinných DC-DC měničů s velmi nízkými ztrátami. Vysokonapěťové bateriové systémy jsou dražší než nízkonapěťové systémy baterií, zatímco střídače jsou levnější. V současné době je vysoká poptávka po vysokonapěťových bateriích a nedostatek nabídek, takže vysokonapěťové baterie je obtížné koupit a v případě nedostatku vysokonapěťových baterií je levnější použít nízkonapěťový bateriový systém. Stejnosměrné propojení mezi solárními panely a střídači 
Přímé propojení DC s kompatibilním hybridním střídačem 
Střídače s propojením střídavého proudu Systémy s DC propojením nejsou vhodné pro dodatečnou montáž stávajících systémů připojených k síti. Metoda DC propojení má zejména následující problémy: Za prvé, systém využívající DC propojení má problémy se složitým zapojením a redundantním návrhem modulů při dodatečné montáži stávajícího systému připojeného k síti; za druhé, zpoždění při přepínání mezi připojením k síti a odpojením od sítě je dlouhé, což zhoršuje uživatelské zkušenosti s elektřinou; za třetí, inteligentní řídicí funkce není dostatečně komplexní a odezva řízení není dostatečně včasná, což ztěžuje realizaci mikrosíťového napájení pro celý dům. Proto některé společnosti, jako například Rene, zvolily technologii AC propojení. Systém propojení střídavého proudu usnadňuje instalaci produktu. ReneSola využívá propojení střídavého proudu a fotovoltaického systému k dosažení obousměrného toku energie, čímž eliminuje potřebu přístupu k stejnosměrné sběrnici fotovoltaiky a usnadňuje instalaci produktu; díky kombinaci softwarového řízení v reálném čase a vylepšení hardwarového designu dosahuje přepínání do a ze sítě v milisekundách; díky inovativní kombinaci řízení výstupu střídače pro ukládání energie a návrhu napájecího a distribučního systému dosahuje napájení celého domu s automatickým řízením rozvaděčem. Aplikace automatického řízení rozvaděčem v mikrosíti. Maximální účinnost přeměny produktů s propojením střídavého proudu je o něco nižší než uhybridní střídačeMaximální účinnost přeměny produktů s propojením střídavého proudu je 94–97 %, což je o něco méně než u hybridních střídačů, a to především proto, že moduly musí být před uložením do baterie po výrobě energie převedeny dvakrát, což snižuje účinnost přeměny.
Čas zveřejnění: 8. května 2024