Врсте инвертора за складиштење енергије Технологија инвертора за складиштење енергије: постоје два главна начина једносмерног повезивања и наизменичног повезивања Систем за складиштење фотонапонских енергија, укључујући соларне модуле, контролере, инверторе, литијумске кућне батерије, оптерећења и другу опрему. Тренутно,инвертори за складиштење енергијеПостоје углавном два техничка пута: једносмерна веза и наизменична веза. Наизменична или једносмерна веза односи се на начин на који су соларни панели повезани са системом за складиштење или батерије. Врста везе између соларних модула и батерија може бити наизменична или једносмерна. Већина електронских кола користи једносмерну струју, при чему соларни модул генерише једносмерну струју, а батерија складишти једносмерну струју, међутим, већина уређаја ради на наизменичној струји. 
Хибридни соларни систем + систем за складиштење енергије Хибридни соларни инвертор + системи за складиштење енергије, где се једносмерна струја из фотонапонских модула складишти, преко контролера, улитијумска кућна батерија, а мрежа такође може да пуни батерију путем двосмерног DC-AC конвертора. Тачка конвергенције енергије је на страни DC батерије. Током дана, PV енергија се прво доводи до оптерећења, а затим се литијумска кућна батерија пуни помоћу MPPT контролера, а систем за складиштење енергије је повезан на мрежу, тако да се вишак енергије може повезати са мрежом; ноћу се батерија празни до оптерећења, а мањак се надокнађује мрежом; када је мрежа ван мреже, PV енергија и литијумска кућна батерија се напајају само ванмрежном оптерећењу, а оптерећење на крају мреже се не може користити. Када је снага оптерећења већа од PV снаге, мрежа и PV могу истовремено да напајају оптерећење. Пошто ни PV снага ни снага оптерећења нису стабилне, систем се ослања на литијумску кућну батерију да би уравнотежио енергију система. Поред тога, систем такође подржава корисника да подеси време пуњења и пражњења како би задовољио потребе корисника за електричном енергијом. Принцип рада система за једносмерну спрегу 
Хибридни инвертор има интегрисану функцију ван мреже ради побољшане ефикасности пуњења. Инвертори повезани на мрежу аутоматски искључују напајање система соларних панела током нестанка струје из безбедносних разлога. Хибридни инвертори, с друге стране, омогућавају корисницима да имају функционалност и ван мреже и повезаност на мрежу, тако да је струја доступна чак и током нестанка струје. Хибридни инвертори поједностављују праћење енергије, омогућавајући проверу важних података као што су перформансе и производња енергије путем инверторског панела или повезаних паметних уређаја. Ако систем има два инвертора, они се морају пратити одвојено. DC спрега смањује губитке у AC-DC конверзији. Ефикасност пуњења батерије је око 95-99%, док је AC спрега 90%. Хибридни инвертори су економични, компактни и једноставни за инсталацију. Инсталирање новог хибридног инвертора са једносмерно спрегнутим батеријама може бити јефтиније од накнадне уградње наизменично спрегнутих батерија у постојећи систем, јер је контролер нешто јефтинији од инвертора повезаног на мрежу, прекидач је нешто јефтинији од разводног ормара, а решење са једносмерном спрегом може се претворити у свеобухватни контролни инвертор, штедећи и трошкове опреме и трошкове инсталације. Посебно за мале и средње енергетске системе ван мреже, једносмерно спрегнути системи су изузетно исплативи. Хибридни инвертор је веома модуларан и лако је додати нове компоненте и контролере, а додатне компоненте се могу лако додати помоћу релативно јефтиних једносмерних соларних контролера. Хибридни инвертори су дизајнирани да интегришу складиштење у било ком тренутку, што олакшава додавање батеријских блокова. Хибридни инверторски систем је компактнији и користи високонапонске ћелије, са мањим димензијама каблова и мањим губицима. 
Састав система за једносмерну спрегу 
Састав система за наизменичну спрегу Међутим, хибридни соларни инвертори нису погодни за надоградњу постојећих соларних система и скупљи су за инсталацију код система веће снаге. Ако купац жели да надогради постојећи соларни систем како би укључио литијумску кућну батерију, избор хибридног соларног инвертора може да закомпликује ситуацију. Насупрот томе, инвертор на батерије може бити исплативији, јер би избор за инсталацију хибридног соларног инвертора захтевао потпуну и скупу прераду целог система соларних панела. Системи веће снаге су сложенији за инсталацију и могу бити скупљи због потребе за већим бројем контролера високог напона. Ако се током дана користи више енергије, долази до благог смањења ефикасности због претварања једносмерне (PV) струје у једносмерну (battery) струју у наизменичну. 
Спојени соларни систем + систем за складиштење енергије Спојени ПВ+систем за складиштење, такође познат као АЦ ретрофит ПВ+систем за складиштење, може да оствари да се једносмерна снага коју емитују ПВ модули претвара у наизменичну струју помоћу инвертора повезаног на мрежу, а затим се вишак снаге претвара у једносмерну струју и складишти у батерији помоћу инвертора повезаног наизменичном струјом. Тачка конвергенције енергије је на АЦ крају. Укључује фотонапонски систем напајања и систем напајања из литијумских батерија за кућне потребе. Фотонапонски систем се састоји од фотонапонског низа и инвертора повезаног на мрежу, док се систем литијумских батерија за кућне потребе састоји од батеријске групе и двосмерног инвертора. Ова два система могу да раде независно без међусобног ометања или могу бити одвојена од мреже да би се формирао микромрежни систем. Принцип рада система за AC спрезање 
Системи са наизменичном струјом су 100% компатибилни са мрежом, једноставни за инсталацију и лако се проширују. Доступне су стандардне компоненте за кућну инсталацију, а чак се и релативно велики системи (класе од 2 kW до MW) лако проширују за употребу у комбинацији са генераторским сетовима повезаним на мрежу и самосталним генераторским сетовима (дизел сетови, ветротурбине итд.). Већина низних соларних инвертора изнад 3 kW има двоструке MPPT улазе, тако да се дугачки низни панели могу монтирати у различитим оријентацијама и угловима нагиба. При вишим једносмерним напонима, наизменично повезивање је лакше и мање сложено за инсталацију великих система него једносмерни системи који захтевају више MPPT контролера пуњења, а самим тим и јефтиније. АЦ спрезање је погодно за накнадно уграђивање система и ефикасније је током дана са АЦ оптерећењима. Постојећи ПВ системи повезани на мрежу могу се трансформисати у системе за складиштење енергије са ниским улазним трошковима. Може да обезбеди безбедно напајање корисницима када је електрична мрежа ван мреже. Компатибилно је са ПВ системима повезаним на мрежу различитих произвођача. Напредни АЦ спрезани системи се обично користе за веће ванмрежне системе и користе низ соларних инвертора у комбинацији са напредним вишемодним инверторима или инверторима/пуњачима за управљање батеријама и мрежом/генераторима. Иако су релативно једноставни и снажни за подешавање, они су нешто мање ефикасни (90-94%) при пуњењу батерија у поређењу са ДЦ спрезаним системима (98%). Међутим, ови системи су ефикаснији при напајању високих АЦ оптерећења током дана, достижући 97% или више, а неки се могу проширити са више соларних инвертора да би се формирале микромреже. Пуњење наизменичном струјом је много мање ефикасно и скупље за мање системе. Енергија која улази у батерију код наизменичне спреге мора се конвертовати два пута, а када корисник почне да користи енергију, она се мора поново конвертовати, што додаје још губитака систему. Као резултат тога, ефикасност наизменичне спреге пада на 85-90% када се користи систем батерија. Инвертори спрегнути наизменичном струјом су скупљи за мање системе. 
Соларни систем ван мреже + систем за складиштење енергије Соларни систем ван мреже+ Системи за складиштење енергије се обично састоје од ПВ модула, литијумске кућне батерије, инвертора за складиштење енергије ван мреже, оптерећења и дизел генератора. Систем може да оствари директно пуњење батерије помоћу ПВ-а путем DC-DC конверзије или двосмерне DC-AC конверзије за пуњење и пражњење батерије. Током дана, ПВ енергија се прво доводи до оптерећења, након чега следи пуњење батерије; ноћу се батерија празни до оптерећења, а када батерија није довољна, дизел генератор се доводи до оптерећења. Може да задовољи дневну потражњу за електричном енергијом у подручјима без мреже. Може се комбиновати са дизел генераторима за напајање оптерећења или пуњење батерија. Већина инвертора за складиштење енергије ван мреже није сертификована за повезивање на мрежу, чак и ако систем има мрежу, не може бити повезан на мрежу. Применљиви сценарији инвертора за складиштење енергије Инвертори за складиштење енергије имају три главне улоге, укључујући регулацију вршне потрошње, снагу у стању приправности и независно напајање. По регионима, вршна потражња у Европи је највећа. Узмимо Немачку као пример, цена електричне енергије у Немачкој је достигла 0,46 долара/kWh у 2023. години, што је прво место у свету. Последњих година, цене електричне енергије у Немачкој настављају да расту, а LCOE за фотонапонске системе/складиштење фотонапонских система је само 10,2/15,5 центи по степену, што је 78%/66% ниже од цена електричне енергије за домаћинства. Разлика између цена електричне енергије за домаћинства и трошкова складиштења фотонапонских система ће се наставити повећавати. Системи за дистрибуцију и складиштење фотонапонских система у домаћинствима могу смањити трошкове електричне енергије, тако да у подручјима са високим ценама корисници имају снажан подстицај да инсталирају складиштење у домаћинствима. На тржишту вршне снаге, корисници имају тенденцију да бирају хибридне инверторе и АЦ системе батерија, који су исплативији и лакши за производњу. Пуњачи батерија са инверторима ван мреже са трансформаторима велике снаге су скупљи, док хибридни инвертори и АЦ системи батерија користе инверторе без трансформатора са прекидачким транзисторима. Ови компактни, лагани инвертори имају ниже излазне снаге при удару и вршној снази, али су исплативији, јефтинији и лакши за производњу. Резервно напајање је потребно у САД и Јапану, а самостално напајање је управо оно што је тржишту потребно, укључујући и регионе попут Јужне Африке. Према EIA, просечно време нестанка струје у Сједињеним Државама у 2020. години је било више од 8 сати, углавном због становника САД који живе у расутим подручјима, дела старе мреже и природних катастрофа. Примена кућних фотонапонских система за дистрибуцију и складиштење може смањити зависност од мреже и повећати поузданост напајања на страни купаца. Амерички фотонапонски системи за складиштење су већи и опремљени са више батерија, због потребе за складиштењем енергије као одговор на природне катастрофе. Независно напајање је непосредна потражња на тржишту, Јужна Африка, Пакистан, Либан, Филипини, Вијетнам и друге земље у глобалном ланцу снабдевања су напете, инфраструктура земље није довољна да подржи становништво електричном енергијом, па корисници морају бити опремљени кућним фотонапонским системима за складиштење. Хибридни инвертори као резервно напајање имају ограничења. У поређењу са наменским инверторима који се напајају ван мреже, хибридни инвертори имају нека ограничења, углавном ограничену излазну снагу пренапона или вршну снагу у случају нестанка струје. Поред тога, неки хибридни инвертори немају или имају ограничену могућност резервног напајања, тако да се само мала или неопходна оптерећења попут осветљења и основних кола за напајање могу резервно напајати током нестанка струје, а многи системи доживљавају кашњење од 3-5 секунди током нестанка струје. С друге стране, инвертори ван мреже пружају веома високу излазну снагу пренапона и вршну снагу и могу да поднесу висока индуктивна оптерећења. Ако корисник планира да напаја уређаје са високим пренапоном као што су пумпе, компресори, машине за прање веша и електрични алати, инвертор мора бити у стању да поднесе пренапонска оптерећења са високом индуктивношћу. Хибридни инвертори спрегнути једносмерном струјом Индустрија тренутно користи све више ПВ система за складиштење са једносмерном спрегом како би се постигао интегрисани дизајн ПВ складиштења, посебно у новим системима где је инсталација хибридних инвертора једноставна и јефтинија. Приликом додавања нових система, употреба хибридних инвертора за складиштење ПВ енергије може смањити трошкове опреме и трошкове инсталације, јер инвертор за складиштење може постићи интеграцију контроле и инвертора. Контролер и прекидач у системима са једносмерном спрегом су јефтинији од инвертора повезаних на мрежу и разводних ормара у системима са наизменичном спрегом, тако да су решења са једносмерном спрегом јефтинија од решења са наизменичном спрегом. Контролер, батерија и инвертор у систему са једносмерном спрегом су серијски, повезани ближе и мање флексибилни. За новоинсталирани систем, ПВ, батерија и инвертор су пројектовани према снази оптерећења и потрошњи енергије корисника, тако да је погоднији за хибридни инвертор са једносмерном спрегом. 
Хибридни инверторски производи са једносмерном струјом су главни тренд, BSLBATT је такође лансирао сопствениХибридни соларни инвертор од 5 kWкрајем прошле године, а ове године ће сукцесивно лансирати хибридне соларне инверторе од 6kW и 8kW! Главни производи произвођача инвертора за складиштење енергије намењени су три главна тржишта Европе, Сједињених Држава и Аустралије. На европском тржишту, Немачка, Аустрија, Швајцарска, Шведска, Холандија и друге традиционалне PV централне земље углавном користе трофазне производе, што је више погодно за производе веће снаге. Италија, Шпанија и друге јужноевропске земље углавном захтевају једнофазне производе ниског напона. Чешка, Пољска, Румунија, Литванија и друге источноевропске земље углавном траже трофазне производе, али је прихватљивост цена нижа. Сједињене Државе имају већи систем за складиштење енергије и преферирају производе веће снаге. Сплит тип инвертора за батерије и складиштење је популарнији међу инсталатерима, али инвертор батерије „све у једном“ је будући тренд развоја. Хибридни инвертор за складиштење фотонапонске енергије се даље дели на хибридни инвертор који се продаје одвојено и систем за складиштење енергије батерије (БЕСС) који продаје инвертор и батерију заједно. Тренутно, код дилера који контролишу канал, сваки директан купац је више концентрисан, производи са сплит системом за батерије и инвертор су популарнији, посебно ван Немачке, углавном због једноставне инсталације и лаког проширења, као и због лаког смањења трошкова набавке. Батерија или инвертор не могу бити снабдевени другим извором, испорука је сигурнија. Тренд у Немачкој, Сједињеним Државама и Јапану је „све у једном“ машина. „Све у једном“ машина може уштедети много проблема након продаје, а постоје фактори сертификације, као што је сертификација противпожарног система у Сједињеним Државама која мора бити повезана са инвертором. Тренутни технолошки тренд иде ка „све у једном“ машини, али инсталатери прихватају мало више од продаје сплит типа на тржишту. У системима спрегнутим једносмерном струјом, системи високонапонских батерија су ефикаснији, али скупљи у случају недостатка високонапонских батерија. У поређењу саСистеми батерија од 48V, високонапонске батерије раде у опсегу од 200-500V једносмерне струје, имају мање губитке у каблу и већу ефикасност јер соларни панели обично раде на 300-600V, слично напону батерије, што омогућава употребу високоефикасних DC-DC конвертора са веома малим губицима. Системи високонапонских батерија су скупљи од батерија нисконапонских система, док су инвертори јефтинији. Тренутно постоји велика потражња за батеријама високог напона и недостатак понуде, па је батерије високог напона тешко купити, а у случају недостатка батерија високог напона, јефтиније је користити систем батерија ниског напона. DC спрега између соларних панела и инвертора 
Директно повезивање једносмерне струје са компатибилним хибридним инвертором 
AC спрегнути инвертори Системи са једносмерном спрегом нису погодни за накнадно уграђивање постојећих система повезаних на мрежу. Метод једносмерног спрега углавном има следеће проблеме: Прво, систем који користи једносмерно спрегање има проблеме компликованог ожичења и редундантног дизајна модула приликом накнадне уградње постојећег система повезаног на мрежу; друго, кашњење у пребацивању између повезаног на мрежу и ван мреже је дуго, што лоше користи кориснике у испоруци електричне енергије; треће, интелигентна функција управљања није довољно свеобухватна и одзив управљања није довољно благовремен, што отежава реализацију примене микро-мреже за напајање целе куће. Стога су неке компаније, као што је Rene, изабрале пут технологије наизменичне спреге. Систем АЦ спрезања олакшава инсталацију производа. ReneSola користи спрезање АЦ стране и ПВ система да би постигао двосмерни проток енергије, елиминишући потребу за приступом ПВ ДЦ магистрали, што олакшава инсталацију производа; кроз комбинацију софтверске контроле у реалном времену и побољшања дизајна хардвера да би се постигло пребацивање на и са мреже у милисекундама; кроз иновативну комбинацију контроле излаза инвертора за складиштење енергије и дизајна система напајања и дистрибуције да би се постигло напајање целе куће под аутоматском контролом контролне кутије. Примена аутоматске контроле контролне кутије у микро-мрежи. Максимална ефикасност конверзије производа повезаних на наизменичну струју је нешто нижа него кодхибридни инверториМаксимална ефикасност конверзије производа повезаних наизменичном струјом је 94-97%, што је нешто ниже него код хибридних инвертора, углавном зато што модули морају бити конвертовани два пута пре него што се могу чувати у батерији након производње енергије, што смањује ефикасност конверзије.
Време објаве: 08. мај 2024.