Tipos de inversores de almacenamento de enerxía Ruta tecnolóxica dos inversores de almacenamento de enerxía: hai dúas rutas principais de acoplamento de CC e acoplamento de CA Sistema de almacenamento fotovoltaico, incluíndo módulos solares, controladores, inversores, baterías domésticas de litio, cargas e outros equipos. Na actualidade,inversores de almacenamento de enerxíaHai principalmente dúas vías técnicas: o acoplamento de CC e o acoplamento de CA. O acoplamento de CA ou CC refírese á forma en que os paneis solares se acoplan ou conectan ao sistema de almacenamento ou de baterías. O tipo de conexión entre os módulos solares e as baterías pode ser CA ou CC. A maioría dos circuítos electrónicos usan enerxía CC, co módulo solar xerando enerxía CC e a batería almacenando enerxía CC; non obstante, a maioría dos electrodomésticos funcionan con enerxía CA. 
Sistema solar híbrido + sistema de almacenamento de enerxía Sistemas híbridos de inversor solar + almacenamento de enerxía, onde a enerxía CC dos módulos fotovoltaicos se almacena, a través dun controlador, nunbanco de baterías de litio para o fogar, e a rede tamén pode cargar a batería a través dun conversor CC-CA bidireccional. O punto de converxencia de enerxía está no lado da batería CC. Durante o día, a enerxía fotovoltaica primeiro subministrase á carga e, a continuación, a batería doméstica de litio cárgase co controlador MPPT e o sistema de almacenamento de enerxía conéctase á rede, de xeito que o exceso de enerxía se poida conectar á rede; pola noite, a batería descárgase na carga e a escaseza é reposta pola rede; cando a rede está apagada, a enerxía fotovoltaica e a batería doméstica de litio só se subministran á carga fóra da rede e a carga no extremo da rede non se pode usar. Cando a potencia da carga é maior que a enerxía fotovoltaica, a rede e a enerxía fotovoltaica poden subministrar enerxía á carga ao mesmo tempo. Debido a que nin a enerxía fotovoltaica nin a potencia da carga son estables, depende da batería doméstica de litio para equilibrar a enerxía do sistema. Ademais, o sistema tamén axuda ao usuario a configurar o tempo de carga e descarga para satisfacer a demanda de electricidade do usuario. Principio de funcionamento do sistema de acoplamento de CC 
O inversor híbrido ten unha función integrada de illamento eléctrico para mellorar a eficiencia de carga. Os inversores conectados á rede cortan automaticamente a enerxía do sistema de paneis solares durante un corte de enerxía por razóns de seguridade. Os inversores híbridos, por outra banda, permiten aos usuarios ter funcionalidades tanto illadas como conectadas á rede, polo que a enerxía está dispoñible mesmo durante os cortes de enerxía. Os inversores híbridos simplifican a monitorización da enerxía, permitindo que datos importantes como o rendemento e a produción de enerxía se comproben a través do panel do inversor ou dos dispositivos intelixentes conectados. Se o sistema ten dous inversores, deben monitorizarse por separado. O acoplamento de CC reduce as perdas na conversión CA-CC. A eficiencia de carga da batería é de aproximadamente o 95-99 %, mentres que o acoplamento de CA é do 90 %. Os inversores híbridos son económicos, compactos e fáciles de instalar. Instalar un novo inversor híbrido con baterías acopladas a CC pode ser máis barato que adaptar baterías acopladas a CA a un sistema existente porque o controlador é algo máis barato que un inversor conectado á rede, o interruptor de conmutación é algo máis barato que un armario de distribución e a solución acoplada a CC pódese converter nun inversor de control todo en un, aforrando tanto custos de equipos como custos de instalación. Especialmente para sistemas illados da rede de pequena e mediana potencia, os sistemas acoplados a CC son extremadamente rendibles. O inversor híbrido é altamente modular e é fácil engadir novos compoñentes e controladores, e pódense engadir compoñentes adicionais facilmente usando controladores solares de CC de custo relativamente baixo. Os inversores híbridos están deseñados para integrar o almacenamento en calquera momento, o que facilita engadir bancos de baterías. O sistema inversor híbrido é máis compacto e usa celas de alta tensión, con tamaños de cable máis pequenos e perdas máis baixas. 
Composición do sistema de acoplamento de CC 
Composición do sistema de acoplamento de CA Non obstante, os inversores solares híbridos non son axeitados para actualizar os sistemas solares existentes e son máis caros de instalar para sistemas de maior potencia. Se un cliente quere actualizar un sistema solar existente para incluír unha batería doméstica de litio, a elección dun inversor solar híbrido pode complicar a situación. Pola contra, un inversor de batería pode ser máis rendible, xa que optar por instalar un inversor solar híbrido requiriría unha remodelación completa e custosa de todo o sistema de paneis solares. Os sistemas de maior potencia son máis complexos de instalar e poden ser máis caros debido á necesidade de máis controladores de alta tensión. Se se usa máis enerxía durante o día, hai unha lixeira diminución da eficiencia debido á CC (FV) a CC (batería) a CA. 
Sistema solar acoplado + sistema de almacenamento de enerxía O sistema fotovoltaico+almacenamento acoplado, tamén coñecido como sistema fotovoltaico+almacenamento de reacondicionamento de CA, pode facer que a enerxía continua emitida polos módulos fotovoltaicos se converta en enerxía alterna mediante un inversor conectado á rede, e logo o exceso de enerxía se converta en enerxía continua e se almacéne na batería mediante un inversor de almacenamento acoplado a CA. O punto de converxencia de enerxía está no extremo de CA. Inclúe un sistema de subministración de enerxía fotovoltaica e un sistema de subministración de enerxía con baterías de litio domésticas. O sistema fotovoltaico consta dun conxunto fotovoltaico e un inversor conectado á rede, mentres que o sistema de baterías domésticas de litio consta dun banco de baterías e un inversor bidireccional. Estes dous sistemas poden funcionar de forma independente sen interferir entre si ou poden separarse da rede para formar un sistema de microrrede. Principio de funcionamento do sistema de acoplamento de CA 
Os sistemas acoplados a CA son 100 % compatibles coa rede, fáciles de instalar e ampliables facilmente. Hai dispoñibles compoñentes estándar para a instalación doméstica e mesmo os sistemas relativamente grandes (de 2 kW a MW) son facilmente ampliables para o seu uso en combinación con grupos electróxenos conectados á rede e independentes (grupos diésel, aeroxeradores, etc.). A maioría dos inversores solares de cadea de máis de 3 kW teñen entradas MPPT duplas, polo que os paneis de cadea longos pódense montar en diferentes orientacións e ángulos de inclinación. A voltaxes de CC máis altas, o acoplamento de CA é máis doado e menos complexo de instalar en sistemas grandes que os sistemas acoplados a CC que requiren varios controladores de carga MPPT e, polo tanto, menos custoso. O acoplamento de CA é axeitado para a modernización de sistemas e é máis eficiente durante o día con cargas de CA. Os sistemas fotovoltaicos conectados á rede existentes pódense transformar en sistemas de almacenamento de enerxía con baixos custos de entrada. Pode proporcionar enerxía segura aos usuarios cando a rede eléctrica está falla. Compatible con sistemas fotovoltaicos conectados á rede de diferentes fabricantes. Os sistemas avanzados acoplados a CA úsanse normalmente para sistemas illados da rede a maior escala e usan inversores solares de cadea en combinación con inversores multimodo avanzados ou inversores/cargadores para xestionar as baterías e a rede/xeradores. Aínda que son relativamente sinxelos e potentes de configurar, son lixeiramente menos eficientes (90-94 %) á hora de cargar baterías en comparación cos sistemas acoplados a CC (98 %). Non obstante, estes sistemas son máis eficientes á hora de alimentar cargas de CA elevadas durante o día, chegando ao 97 % ou máis, e algúns pódense ampliar con varios inversores solares para formar microrredes. A carga acoplada a CA é moito menos eficiente e máis cara para sistemas máis pequenos. A enerxía que entra na batería mediante o acoplamento de CA debe converterse dúas veces e, cando o usuario comeza a usar a enerxía, debe converterse de novo, o que engade máis perdas ao sistema. Como resultado, a eficiencia do acoplamento de CA baixa ata o 85-90 % cando se usa un sistema de batería. Os inversores acoplados a CA son máis caros para sistemas máis pequenos. 
Sistema solar illado da rede + sistema de almacenamento de enerxía Sistema solar fóra da rede+ Os sistemas de almacenamento adoitan consistir en módulos fotovoltaicos, baterías domésticas de litio, inversores de almacenamento illados, cargas e xeradores diésel. O sistema pode realizar a carga directa da batería mediante fotovoltaica mediante conversión CC-CC ou conversión bidireccional CC-CA para cargar e descargar a batería. Durante o día, a enerxía fotovoltaica subministrase primeiro á carga e, a continuación, cárgase a batería; pola noite, a batería descárgase á carga e, cando a batería é insuficiente, o xerador diésel subministrase á carga. Pode satisfacer a demanda diaria de electricidade en zonas sen rede. Pódese combinar con xeradores diésel para abastecer cargas ou cargar baterías. A maioría dos inversores de almacenamento de enerxía illados non están certificados para estar conectados á rede e, mesmo se o sistema ten unha rede, non se pode conectar á rede. Escenarios aplicables de inversores de almacenamento de enerxía Os inversores de almacenamento de enerxía teñen tres funcións principais: a regulación de picos, a enerxía de reserva e a enerxía independente. Por rexións, o pico é a demanda en Europa. Tomemos como exemplo Alemaña, onde o prezo da electricidade alcanzou os 0,46 $/kWh en 2023, o que o converteu no primeiro posto do mundo. Nos últimos anos, os prezos da electricidade alemá seguiron subindo e o LCOE da enerxía fotovoltaica/almacenamento fotovoltaico é de só 10,2/15,5 céntimos por grao, un 78 %/66 % máis baixo que os prezos da electricidade residencial. A diferenza entre os prezos da electricidade residencial e o custo do almacenamento fotovoltaico da electricidade seguirá aumentando. O sistema de distribución e almacenamento fotovoltaico doméstico pode reducir o custo da electricidade, polo que os usuarios das zonas de prezos elevados teñen un forte incentivo para instalar almacenamento doméstico. No mercado en auxe, os usuarios tenden a escoller inversores híbridos e sistemas de baterías acopladas a CA, que son máis rendibles e fáciles de fabricar. Os cargadores de inversores de baterías illados con transformadores de alta resistencia son máis caros, mentres que os inversores híbridos e os sistemas de baterías acopladas a CA usan inversores sen transformador con transistores de conmutación. Estes inversores compactos e lixeiros teñen clasificacións de saída de potencia máxima e de sobretensión máis baixas, pero son máis rendibles, máis baratos e fáciles de fabricar. Nos Estados Unidos e no Xapón necesítase enerxía de reserva, e a enerxía independente é xusto o que necesita o mercado, mesmo en rexións como Sudáfrica. Segundo a EIA, o tempo medio de corte de enerxía nos Estados Unidos en 2020 foi de máis de 8 horas, principalmente polos residentes estadounidenses que viven en zonas dispersas, parte da rede envellecida e desastres naturais. A aplicación de sistemas de distribución e almacenamento fotovoltaicos domésticos pode reducir a dependencia da rede e aumentar a fiabilidade do subministro de enerxía por parte do cliente. O sistema de almacenamento fotovoltaico dos Estados Unidos é máis grande e está equipado con máis baterías, debido á necesidade de almacenar enerxía en resposta a desastres naturais. O subministro de enerxía independente é a demanda inmediata do mercado. En Sudáfrica, Paquistán, Líbano, Filipinas, Vietnam e outros países da tensión da cadea de subministración global, a infraestrutura do país non é suficiente para sustentar a poboación con electricidade, polo que os usuarios deben equiparse cun sistema de almacenamento fotovoltaico doméstico. Os inversores híbridos como fonte de alimentación de reserva teñen limitacións. En comparación cos inversores de batería dedicados a fontes de alimentación illadas, os inversores híbridos teñen algunhas limitacións, principalmente unha saída de potencia máxima ou de pico limitada en caso de cortes de enerxía. Ademais, algúns inversores híbridos non teñen ou teñen unha capacidade de alimentación de reserva limitada, polo que só se poden respaldar cargas pequenas ou esenciais, como a iluminación e os circuítos de alimentación básicos, durante un corte de enerxía, e moitos sistemas experimentan un atraso de 3 a 5 segundos durante un corte de enerxía. Os inversores illados, por outra banda, proporcionan unha saída de potencia máxima e de pico moi alta e poden manexar cargas indutivas elevadas. Se o usuario planea alimentar dispositivos de alta potencia, como bombas, compresores, lavadoras e ferramentas eléctricas, o inversor debe ser capaz de manexar cargas de sobretensión de alta inductancia. Inversores híbridos acoplados a CC A industria está a usar actualmente máis sistemas de almacenamento fotovoltaico con acoplamento de CC para lograr un deseño de almacenamento fotovoltaico integrado, especialmente en sistemas novos onde os inversores híbridos son fáciles e menos custosos de instalar. Ao engadir novos sistemas, o uso de inversores híbridos para o almacenamento de enerxía fotovoltaica pode reducir os custos dos equipos e os custos de instalación, porque un inversor de almacenamento pode lograr a integración control-inversor. O controlador e o interruptor de conmutación nos sistemas acoplados a CC son máis baratos que os inversores conectados á rede e os armarios de distribución nos sistemas acoplados a CA, polo que as solucións acopladas a CC son máis baratas que as solucións acopladas a CA. O controlador, a batería e o inversor no sistema acoplado a CC están en serie, conectados máis estreitamente e son menos flexibles. Para o sistema recentemente instalado, a fotovoltaica, a batería e o inversor están deseñados segundo a potencia de carga e o consumo de enerxía do usuario, polo que é máis axeitado para un inversor híbrido acoplado a CC. 
Os produtos de inversores híbridos acoplados a CC son a tendencia principal, BSLBATT tamén lanzou os seus propiosInversor solar híbrido de 5 kWa finais do ano pasado e lanzará sucesivamente inversores solares híbridos de 6 kW e 8 kW este ano! Os principais produtos dos fabricantes de inversores de almacenamento de enerxía destínanse máis aos tres mercados principais: Europa, Estados Unidos e Australia. No mercado europeo, Alemaña, Austria, Suíza, Suecia, Países Baixos e outros mercados tradicionais de enerxía fotovoltaica son principalmente trifásicos, máis favorables á potencia dos produtos máis grandes. Italia, España e outros países do sur de Europa necesitan principalmente produtos monofásicos de baixa tensión. E a República Checa, Polonia, Romanía, Lituania e outros países de Europa do Leste demandan principalmente produtos trifásicos, pero a aceptación de prezos é menor. Estados Unidos ten un sistema de almacenamento de enerxía máis grande e prefire produtos de maior potencia. O tipo dividido de inversores de batería e almacenamento é máis popular entre os instaladores, pero o inversor de batería todo en un é a tendencia de desenvolvemento futuro. O inversor híbrido de almacenamento de enerxía fotovoltaica divídese aínda máis en inversores híbridos que se venden por separado e sistemas de almacenamento de enerxía en batería (BESS), que venden o inversor de almacenamento de enerxía e a batería xuntos. Na actualidade, no caso dos distribuidores que controlan a canle, cada cliente directo está máis concentrado, os produtos divididos de baterías e inversores son máis populares, especialmente fóra de Alemaña, principalmente debido á súa fácil instalación e expansión, e á facilidade de reducir os custos de adquisición. A batería ou o inversor non se poden subministrar para atopar un segundo subministro, o que fai que a entrega sexa máis segura. A tendencia en Alemaña, Estados Unidos e Xapón é unha máquina todo en un. A máquina todo en un pode aforrar moitos problemas despois da venda e hai factores de certificación, como a certificación do sistema contra incendios dos Estados Unidos que debe estar ligada ao inversor. A tendencia tecnolóxica actual é ir cara á máquina todo en un, pero as vendas de tipo dividido no mercado no instalador están a aceptar un pouco máis. Nos sistemas acoplados a CC, os sistemas de baterías de alta tensión son máis eficientes, pero máis custosos no caso de escaseza de baterías de alta tensión. En comparación conSistemas de baterías de 48 V, as baterías de alta tensión funcionan no rango de 200-500 V CC, teñen menos perdas nos cables e unha maior eficiencia porque os paneis solares adoitan funcionar a 300-600 V, similar á tensión da batería, o que permite o uso de convertidores CC-CC de alta eficiencia con perdas moi baixas. Os sistemas de baterías de alta tensión son máis caros que as baterías dos sistemas de baixa tensión, mentres que os inversores son máis baratos. Actualmente hai unha gran demanda de baterías de alta tensión e unha escaseza de subministración, polo que as baterías de alta tensión son difíciles de mercar e, no caso de escaseza de baterías de alta tensión, é máis barato usar un sistema de baterías de baixa tensión. Acoplamento de CC entre paneis solares e inversores 
Acoplamento directo de CC a un inversor híbrido compatible 
Inversores acoplados a CA Os sistemas acoplados a CC non son axeitados para a modernización de sistemas existentes conectados á rede. O método de acoplamento de CC presenta principalmente os seguintes problemas: en primeiro lugar, o sistema que emprega acoplamento de CC ten problemas de cableado complicado e deseño de módulos redundantes ao modernizar o sistema conectado á rede existente; en segundo lugar, o atraso na conmutación entre conectado á rede e fóra da rede é longo, o que fai que a experiencia eléctrica do usuario sexa deficiente; en terceiro lugar, a función de control intelixente non é o suficientemente completa e a resposta do control non é o suficientemente oportuna, o que dificulta a realización da aplicación de microrrede para o subministro de enerxía para toda a casa. Polo tanto, algunhas empresas elixiron a vía da tecnoloxía de acoplamento de CA, como Rene. O sistema de acoplamento de CA facilita a instalación do produto. ReneSola usa o acoplamento do lado de CA e do sistema fotovoltaico para lograr un fluxo de enerxía bidireccional, eliminando a necesidade de acceso ao bus de CC fotovoltaico, o que facilita a instalación do produto; mediante unha combinación de control en tempo real por software e melloras no deseño de hardware para lograr unha conmutación á rede e desde ela en milisegundos; mediante a innovadora combinación de control de saída do inversor de almacenamento de enerxía e deseño do sistema de subministración e distribución de enerxía para lograr unha subministración de enerxía para toda a casa baixo o control automático da caixa de control. A aplicación de microrrede do control automático da caixa de control. A eficiencia de conversión máxima dos produtos acoplados a CA é lixeiramente inferior á deinversores híbridosA eficiencia de conversión máxima dos produtos acoplados a CA é do 94-97 %, o que é lixeiramente inferior á dos inversores híbridos, principalmente porque os módulos deben converterse dúas veces antes de poder almacenarse na batería despois da xeración de enerxía, o que reduce a eficiencia de conversión.
Data de publicación: 08 de maio de 2024