Energian varastointi-invertterien tyypit Energian varastointiinvertterien teknologiareitti: DC-kytkentä ja AC-kytkentä ovat kaksi pääreittiä Aurinkosähkön varastointijärjestelmä, mukaan lukien aurinkopaneelit, ohjaimet, invertterit, litium-kotitalouksien akut, kuormat ja muut laitteet. Tällä hetkelläenergian varastointi-invertteritTeknisiä reittejä on pääasiassa kaksi: tasavirtakytkentä ja vaihtovirtakytkentä. Vaihtovirta- tai tasavirtakytkentä viittaa tapaan, jolla aurinkopaneelit on kytketty tai liitetty varastointi- tai akkujärjestelmään. Aurinkopaneelien ja akkujen välinen liitäntätyyppi voi olla joko vaihtovirta tai tasavirta. Useimmat elektroniset piirit käyttävät tasavirtaa, jossa aurinkopaneeli tuottaa tasavirtaa ja akku varastoi tasavirtaa, mutta useimmat laitteet toimivat vaihtovirralla. 
Hybridi aurinkojärjestelmä + energian varastointijärjestelmä Hybridi aurinkoinvertteri + energian varastointijärjestelmät, joissa aurinkopaneelien tasavirta varastoidaan ohjaimen avullalitium-kotiakkupankki, ja verkko voi myös ladata akkua kaksisuuntaisen DC-AC-muuntimen kautta. Energian konvergenssipiste on DC-akun puolella. Päivällä aurinkosähkö syötetään ensin kuormaan, ja sitten MPPT-ohjain lataa litiumkotitalon akun, ja energian varastointijärjestelmä kytketään verkkoon, jotta ylimääräinen teho voidaan kytkeä verkkoon. Yöllä akku puretaan kuormaan, ja verkko täydentää vajauksen. Kun verkko on pois päältä, aurinkosähkö ja litiumkotitalon akku syötetään vain verkon ulkopuoliseen kuormaan, eikä verkon päässä olevaa kuormaa voida käyttää. Kun kuormateho on suurempi kuin aurinkosähkön teho, verkko ja aurinkosähkö voivat syöttää virtaa kuormalle samanaikaisesti. Koska kumpikaan, aurinkosähkön teho eikä kuormateho ole vakaa, se on riippuvainen litiumkotitalon akusta järjestelmän energian tasapainottamisessa. Lisäksi järjestelmä tukee käyttäjää myös lataus- ja purkausaikojen asettamisessa käyttäjän sähköntarpeen mukaan. DC-kytkentäjärjestelmän toimintaperiaate 
Hybridi-invertterissä on integroitu off-grid-toiminto lataustehokkuuden parantamiseksi. Verkkoon kytketyt invertterit katkaisevat automaattisesti aurinkopaneelijärjestelmän virransyötön sähkökatkon aikana turvallisuussyistä. Hybridi-invertterit puolestaan mahdollistavat sekä off-grid- että verkkoon kytketyn toiminnallisuuden, joten virtaa on saatavilla myös sähkökatkosten aikana. Hybridi-invertterit yksinkertaistavat energiankulutuksen seurantaa, sillä tärkeitä tietoja, kuten suorituskykyä ja energiantuotantoa, voidaan tarkistaa invertteripaneelin tai liitettyjen älylaitteiden kautta. Jos järjestelmässä on kaksi invertteriä, niitä on seurattava erikseen. DC-kytkentä vähentää AC-DC-muunnoksen häviöitä. Akun lataustehokkuus on noin 95–99 %, kun taas AC-kytkentä on 90 %. Hybridi-invertterit ovat taloudellisia, kompakteja ja helppoja asentaa. Uuden hybridi-invertterin asentaminen tasavirtakytketyillä akuilla voi olla halvempaa kuin vaihtovirtakytkettyjen akkujen jälkiasentaminen olemassa olevaan järjestelmään, koska ohjain on jonkin verran halvempi kuin verkkoon kytketty invertteri, kytkin on jonkin verran halvempi kuin jakokaappi, ja tasavirtakytketystä ratkaisusta voidaan tehdä all-in-one-ohjausinvertteri, mikä säästää sekä laitekustannuksia että asennuskustannuksia. Erityisesti pienille ja keskisuurille sähköverkosta riippumattomille järjestelmille tasavirtakytketyt järjestelmät ovat erittäin kustannustehokkaita. Hybridi-invertteri on erittäin modulaarinen, ja siihen on helppo lisätä uusia komponentteja ja ohjaimia, ja lisäkomponentteja voidaan helposti lisätä käyttämällä suhteellisen edullisia tasavirta-aurinkosäätimiä. Hybridi-invertterit on suunniteltu integroimaan varastointia milloin tahansa, mikä helpottaa akkupankkien lisäämistä. Hybridi-invertterijärjestelmä on kompaktimpi ja käyttää korkeajännitteisiä kennoja, pienempiä kaapelikokoja ja pienempiä häviöitä. 
DC-kytkentäjärjestelmän koostumus 
AC-kytkentäjärjestelmän koostumus Hybridiaurinkoinvertterit eivät kuitenkaan sovellu olemassa olevien aurinkojärjestelmien päivittämiseen, ja niiden asennus on kalliimpaa suuritehoisissa järjestelmissä. Jos asiakas haluaa päivittää olemassa olevan aurinkojärjestelmän lisäämällä siihen litiumkotitalouksien akut, hybridiaurinkoinvertterin valitseminen voi mutkistaa tilannetta. Akkuinvertteri voi sitä vastoin olla kustannustehokkaampi, koska hybridiaurinkoinvertterin asentaminen edellyttäisi koko aurinkopaneelijärjestelmän täydellistä ja kallista uudelleensuunnittelua. Suuritehoisemmat järjestelmät ovat monimutkaisempia asentaa ja voivat olla kalliimpia, koska ne vaativat useampia korkeajänniteohjaimia. Jos päivän aikana käytetään enemmän tehoa, hyötysuhde laskee hieman tasavirran (PV) muuttumisen tasavirraksi (AC) ja akun muuntumisen vuoksi. 
Kytketty aurinkojärjestelmä + energian varastointijärjestelmä Kytketty aurinkosähkö+varastointijärjestelmä, joka tunnetaan myös nimellä vaihtovirtajäljitettävä aurinkosähkö+varastointijärjestelmä, voi toteuttaa sen, että aurinkosähkömoduuleista lähtevä tasavirta muunnetaan vaihtovirraksi verkkoon kytketyllä invertterillä, ja sitten ylimääräinen teho muunnetaan tasavirraksi ja varastoidaan akkuun vaihtovirtaan kytketyllä varastointiinvertterillä. Energian konvergenssipiste on vaihtovirtapäässä. Se sisältää aurinkosähköjärjestelmän ja litiumkotitalouksien akkujärjestelmän. Aurinkosähköjärjestelmä koostuu aurinkopaneeliryhmästä ja verkkoon kytketystä invertteristä, kun taas litiumkotitalouksien akkujärjestelmä koostuu akkupankista ja kaksisuuntaisesta invertteristä. Nämä kaksi järjestelmää voivat joko toimia itsenäisesti häiritsemättä toisiaan tai ne voidaan erottaa verkosta muodostaen mikroverkkojärjestelmän. AC-kytkentäjärjestelmän toimintaperiaate 
Vaihtovirtakytketyt järjestelmät ovat 100 % verkkoyhteensopivia, helppoja asentaa ja helposti laajennettavissa. Saatavilla on vakiokokoisia kotiasennuskomponentteja, ja jopa suhteellisen suuret järjestelmät (2 kW - MW-luokka) ovat helposti laajennettavissa käytettäväksi yhdessä verkkoon kytkettyjen ja erillisten generaattorien (dieselgeneraattorit, tuuliturbiinit jne.) kanssa. Useimmissa yli 3 kW:n aurinkokennon verkkoinverttereissä on kaksi MPPT-tuloa, joten pitkät aurinkokennon verkkopaneelit voidaan asentaa eri asentoihin ja kallistuskulmiin. Korkeammilla tasajännitteillä vaihtovirtakytkentä on helpompaa ja vähemmän monimutkaista asentaa suurissa järjestelmissä kuin tasavirtakytketyissä järjestelmissä, jotka vaativat useita MPPT-latausohjaimia, ja siksi ne ovat edullisempia. Vaihtovirtakytkentä soveltuu järjestelmien jälkiasennukseen ja on tehokkaampi päiväsaikaan vaihtovirtakuormilla. Olemassa olevat verkkoon kytketyt aurinkosähköjärjestelmät voidaan muuntaa energian varastointijärjestelmiksi alhaisilla syöttökustannuksilla. Se voi tarjota käyttäjille turvallista virtaa, kun sähköverkko on poikki. Yhteensopiva eri valmistajien verkkoon kytkettyjen aurinkosähköjärjestelmien kanssa. Edistyneitä vaihtovirtakytkentäjärjestelmiä käytetään tyypillisesti suuremmissa off-grid-järjestelmissä, ja niissä käytetään aurinkokennoverkkoinverttereitä yhdessä edistyneiden monitilainvertterien tai invertteri/laturien kanssa akkujen ja verkon/generaattoreiden hallintaan. Vaikka ne ovat suhteellisen yksinkertaisia ja tehokkaita asentaa, ne ovat hieman vähemmän tehokkaita (90–94 %) akkujen lataamisessa verrattuna tasavirtakytkentäisiin järjestelmiin (98 %). Nämä järjestelmät ovat kuitenkin tehokkaampia suurien vaihtovirtakuormien syöttämisessä päivällä, saavuttaen 97 % tai enemmän, ja joitakin voidaan laajentaa useilla aurinkoinverttereillä mikroverkkojen muodostamiseksi. Vaihtovirtakytketty lataus on paljon tehottomampaa ja kalliimpaa pienemmissä järjestelmissä. Akkuun vaihtovirtakytkennässä tuleva energia on muunnettava kahdesti, ja kun käyttäjä alkaa käyttää energiaa, se on muunnettava uudelleen, mikä lisää järjestelmän häviöitä. Tämän seurauksena vaihtovirtakytkennän hyötysuhde laskee 85–90 prosenttiin akkujärjestelmää käytettäessä. Vaihtovirtakytketyt invertterit ovat kalliimpia pienemmissä järjestelmissä. 
Verkon ulkopuolinen aurinkojärjestelmä + energian varastointijärjestelmä Verkon ulkopuolinen aurinkojärjestelmä+ Varastointijärjestelmät koostuvat tyypillisesti aurinkosähkömoduuleista, litiumkotitalouksien akusta, verkosta riippumattomasta invertteristä, kuormasta ja dieselgeneraattorista. Järjestelmä voi toteuttaa akun suoran latauksen aurinkosähköllä DC-DC-muunnoksen avulla tai kaksisuuntaisen DC-AC-muunnoksen avulla akun lataamista ja purkamista varten. Päivällä aurinkosähkö syötetään ensin kuormaan, minkä jälkeen akku ladataan. Yöllä akku puretaan kuormaan, ja kun akun varaus on riittämätön, dieselgeneraattori syöttää virtaa kuormalle. Se voi tyydyttää päivittäisen sähköntarpeen alueilla, joilla ei ole sähköverkkoa. Se voidaan yhdistää dieselgeneraattoreihin kuormien syöttämiseksi tai akkujen lataamiseksi. Useimmat verkon ulkopuoliset energian varastointiinvertterit eivät ole sertifioituja verkkoon liitettäväksi, ja vaikka järjestelmällä olisi verkko, sitä ei voida liittää verkkoon. Energian varastointi-invertterien sovellettavat skenaariot Energian varastointi-inverttereillä on kolme päätehtävää: huippukulutuksen säätö, valmiustilan tehon käyttö ja itsenäinen tehonkäyttö. Alueittain kysynnän huippu on Euroopassa suurin. Esimerkiksi Saksassa sähkön hinta Saksassa nousi 0,46 dollariin/kWh vuonna 2023, mikä on maailman ensimmäinen sija. Viime vuosina Saksan sähkön hinnat ovat jatkaneet nousuaan, ja aurinkosähkön/sähkövarastoinnin LCOE on vain 10,2/15,5 senttiä astetta kohden, mikä on 78 % / 66 % alhaisempi kuin kotitalouksien sähkön hinnat. Kotitalouksien sähkön hintojen ja aurinkosähkön varastointikustannusten välinen ero kasvaa edelleen. Kotitalouksien aurinkosähkön jakelu- ja varastointijärjestelmät voivat alentaa sähkön hintaa, joten korkean hintatason alueilla käyttäjillä on vahva kannustin asentaa kotitalouksien varastointia. Huippumarkkinoilla käyttäjät valitsevat usein hybridi-inverttereitä ja vaihtovirtakytkettyjä akkujärjestelmiä, jotka ovat kustannustehokkaampia ja helpompia valmistaa. Verkon ulkopuoliset akkuinvertterilaturit, joissa on tehokkaat muuntajat, ovat kalliimpia, kun taas hybridi-inverttereissä ja vaihtovirtakytkettävissä akkujärjestelmissä käytetään muuntamattomia inverttereitä, joissa on kytkentätransistorit. Näillä kompakteilla ja kevyillä inverttereillä on alhaisemmat syöksy- ja huipputehonkestot, mutta ne ovat kustannustehokkaampia, halvempia ja helpompia valmistaa. Varavirtaa tarvitaan Yhdysvalloissa ja Japanissa, ja erillinen virtalähde on juuri sitä, mitä markkinat tarvitsevat, myös esimerkiksi Etelä-Afrikan kaltaisilla alueilla. YVA:n mukaan keskimääräinen sähkökatko Yhdysvalloissa vuonna 2020 oli yli 8 tuntia, pääasiassa hajallaan asuvien yhdysvaltalaisten asukkaiden vuoksi, jotka ovat osa ikääntyvää sähköverkkoa ja luonnonkatastrofeja. Kotitalouksien aurinkosähkön jakelu- ja varastointijärjestelmien käyttö voi vähentää riippuvuutta sähköverkosta ja lisätä sähkönsyötön luotettavuutta asiakkaan puolella. Yhdysvaltain aurinkosähkön varastointijärjestelmä on suurempi ja varustettu useammilla akuilla, koska sähköä on varastoitava luonnonkatastrofien sattuessa. Itsenäinen virtalähde on välitön markkinoiden kysyntä. Etelä-Afrikassa, Pakistanissa, Libanonissa, Filippiineillä, Vietnamissa ja muissa maissa globaalien toimitusketjujen jännitteet ovat korkeat, eikä maan infrastruktuuri riitä tukemaan väestöä sähköllä, joten käyttäjien on varustettava kotitalouksien aurinkosähkön varastointijärjestelmä. Hybridi-inverttereillä varavirranlähteenä on rajoituksensa. Verrattuna erillisiin akkukäyttöisiin inverttereihin, hybridi-inverttereillä on joitakin rajoituksia, pääasiassa rajoitettu ylijännite- tai huipputeho sähkökatkosten aikana. Lisäksi joillakin hybridi-inverttereillä ei ole tai on rajoitettu varavirransyöttökapasiteetti, joten vain pieniä tai välttämättömiä kuormia, kuten valaistusta ja perusvirtapiirejä, voidaan varmuuskopioida sähkökatkon aikana, ja monissa järjestelmissä on 3–5 sekunnin viive sähkökatkon aikana. Verkon ulkopuoliset invertterit puolestaan tarjoavat erittäin suuren ylijännite- ja huipputehon ja pystyvät käsittelemään suuria induktiivisia kuormia. Jos käyttäjä aikoo käyttää virtaa suuria ylijännitelaitteita, kuten pumppuja, kompressoreita, pesukoneita ja sähkötyökaluja, invertterin on kyettävä käsittelemään suuria induktanssisia ylijännitekuormia. DC-kytketyt hybridi-invertterit Teollisuus käyttää tällä hetkellä yhä enemmän aurinkosähkövarastointijärjestelmiä, joissa on tasavirtakytkentä, integroidun aurinkosähkövarastointisuunnittelun saavuttamiseksi, erityisesti uusissa järjestelmissä, joissa hybridi-invertterit ovat helppoja ja edullisempia asentaa. Uusia järjestelmiä lisättäessä hybridi-invertterien käyttö aurinkosähköenergian varastoinnissa voi vähentää laitekustannuksia ja asennuskustannuksia, koska varastoinvertteri voi saavuttaa ohjaus-invertteri-integraation. Tasavirtakytkettyjen järjestelmien ohjain ja kytkin ovat halvempia kuin verkkoon kytketyt invertterit ja jakokaapit vaihtovirtakytketyissä järjestelmissä, joten tasavirtakytketyt ratkaisut ovat edullisempia kuin vaihtovirtakytketyt ratkaisut. Tasavirtakytketyn järjestelmän ohjain, akku ja invertteri ovat sarjassa, kytketty tiiviimmin ja vähemmän joustavia. Uudessa järjestelmässä aurinkopaneelit, akku ja invertteri suunnitellaan käyttäjän kuormitustehon ja virrankulutuksen mukaan, joten tasavirtakytketty hybridi-invertteri sopii paremmin. 
Tasavirtakytketty hybridi-invertterituote on valtavirtatrendi, ja BSLBATT lanseerasi myös oman5 kW:n hybridi-aurinkoinvertteriviime vuoden lopussa ja lanseeraa tänä vuonna peräkkäin 6 kW:n ja 8 kW:n hybridiaurinkoinvertterit! Energian varastointi-invertterivalmistajien päätuotteet on suunnattu enemmän kolmelle päämarkkina-alueelle: Eurooppaan, Yhdysvaltoihin ja Australiaan. Euroopan markkinoilla Saksa, Itävalta, Sveitsi, Ruotsi, Alankomaat ja muut perinteiset aurinkosähköydinmarkkinat ovat pääasiassa kolmivaiheisia, mikä suosii suurempien tuotteiden tehoa. Italia, Espanja ja muut Etelä-Euroopan maat tarvitsevat pääasiassa yksivaiheisia matalajännitetuotteita. Tšekki, Puola, Romania, Liettua ja muut Itä-Euroopan maat puolestaan kysyvät pääasiassa kolmivaiheisia tuotteita, mutta niiden hintataso on alhaisempi. Yhdysvalloissa on suurempi energian varastointijärjestelmä, ja siellä suositaan suurempitehoisia tuotteita. Akku- ja invertteripohjaiset jaetut mallit ovat suositumpia asentajien keskuudessa, mutta tulevaisuuden kehitystrendi on all-in-one-akkuinvertterijärjestelmä. Aurinkosähköenergian varastointihybridiinvertteri jaetaan edelleen erikseen myytäviin hybridiinverttereihin ja akkuenergian varastointijärjestelmiin (BESS), jotka myyvät energian varastointi-invertteriä ja akkua yhdessä. Tällä hetkellä jälleenmyyjien hallitessa kanavaa, suorat asiakkaat ovat keskittyneempiä, ja akku- ja invertteripohjaiset jaetut tuotteet ovat suositumpia, erityisesti Saksan ulkopuolella, pääasiassa helpon asennuksen ja laajennuksen sekä hankintakustannusten alentamisen ansiosta. Akkua tai invertteriä ei voida toimittaa toiselta toimittajalta, mikä on turvallisempaa. Saksassa, Yhdysvalloissa ja Japanissa trendinä on all-in-one-kone. All-in-one-kone voi säästää paljon vaivaa myynnin jälkeen, ja sertifiointitekijöihin kuuluu, että esimerkiksi Yhdysvaltojen palojärjestelmän sertifiointi on liitettävä invertteriin. Nykyinen teknologiatrendi on menossa kohti all-in-one-koneita, mutta markkinoilla split-tyyppisten tuotteiden myynti asentajien keskuudessa on alkanut olla hieman suurempi. Tasavirtakytkettyjä järjestelmiä käytettäessä korkeajännitteiset akkujärjestelmät ovat tehokkaampia, mutta kalliimpia, jos korkeajännitteisiä akkuja on liian vähän. Verrattuna48 V:n akkujärjestelmätKorkeajännitteiset akut toimivat 200–500 V DC:n jännitteellä, niillä on pienemmät kaapelihäviöt ja korkeampi hyötysuhde, koska aurinkopaneelit toimivat tyypillisesti 300–600 V:n jännitteellä, joka on samanlainen kuin akkujännite. Tämä mahdollistaa tehokkaiden ja erittäin pienihäviöisten DC-DC-muuntimien käytön. Korkeajännitteiset akkujärjestelmät ovat kalliimpia kuin matalajännitteiset järjestelmäakut, kun taas invertterit ovat halvempia. Tällä hetkellä korkeajännitteisille akuille on suuri kysyntä ja pulaa tarjonnasta, joten korkeajännitteisiä akkuja on vaikea hankkia, ja jos korkeajännitteisistä akuista on pulaa, on halvempaa käyttää matalajännitteistä akkujärjestelmää. DC-kytkentä aurinkopaneelien ja invertterien välillä 
DC-suorakytkentä yhteensopivaan hybridi-invertteriin 
AC-kytketyt invertterit Tasavirtakytkettyjä järjestelmiä ei voida jälkiasentaa olemassa oleviin verkkoon kytkettyihin järjestelmiin. Tasavirtakytkentämenetelmällä on pääasiassa seuraavat ongelmat: Ensinnäkin tasavirtakytkentää käyttävässä järjestelmässä on monimutkaisen johdotuksen ja redundanttien moduulien suunnittelun ongelmia olemassa olevaa verkkoon kytkettyä järjestelmää jälkiasennettaessa; toiseksi verkkoon kytketyn ja verkon ulkopuolisen järjestelmän välillä vaihtamisessa on pitkä viive, mikä heikentää käyttäjän sähkökokemusta; kolmanneksi älykäs ohjaustoiminto ei ole riittävän kattava eikä ohjauksen vaste ole riittävän nopea, mikä vaikeuttaa koko talon virransyötön mikroverkkosovelluksen toteuttamista. Siksi jotkut yritykset, kuten Rene, ovat valinneet vaihtovirtakytkentätekniikan reitin. Vaihtovirtakytkentäjärjestelmä helpottaa tuotteen asennusta. ReneSola hyödyntää vaihtovirtapuolen ja aurinkosähköjärjestelmän kytkentää saavuttaakseen kaksisuuntaisen energiankulutuksen, mikä poistaa tarpeen käyttää aurinkosähkön tasavirtaväylää ja helpottaa tuotteen asennusta; ohjelmiston reaaliaikaisen ohjauksen ja laitteistosuunnittelun parannusten yhdistelmällä saavutetaan millisekuntien vaihto verkkoon ja verkosta; energian varastoinnin invertterin lähtöohjauksen sekä virransyöttö- ja jakelujärjestelmän innovatiivisen yhdistelmän avulla saavutetaan koko talon virransyötö automaattisen ohjausrasian ohjauksella. Automaattisen ohjausrasian ohjauksen mikroverkkosovellus. Vaihtovirtakytkettyjen tuotteiden suurin muuntotehokkuus on hieman alhaisempi kuinhybridi-invertteritVaihtovirtakytkettyjen tuotteiden suurin muuntotehokkuus on 94–97 %, mikä on hieman alhaisempi kuin hybridi-inverttereillä, pääasiassa siksi, että moduulit on muunnettava kahdesti ennen kuin ne voidaan varastoida akkuun sähköntuotannon jälkeen, mikä heikentää muuntotehokkuutta.
Julkaisun aika: 8.5.2024