Typer av energilagringsomriktare Teknikväg för energilagringsväxelriktare: det finns två huvudvägar för DC-koppling och AC-koppling PV-lagringssystem, inklusive solmoduler, regulatorer, växelriktare, litiumbatterier för hemmet, laster och annan utrustning. För närvarande,energilagringsväxelriktareDet finns huvudsakligen två tekniska vägar: DC-koppling och AC-koppling. AC eller DC-koppling avser hur solpaneler är kopplade eller anslutna till lagrings- eller batterisystemet. Anslutningstypen mellan solmoduler och batterier kan vara antingen AC eller DC. De flesta elektroniska kretsar använder likström, där solmodulen genererar likström och batteriet lagrar likström, men de flesta apparater drivs med växelström. 
Hybrid solsystem + energilagringssystem Hybrida solväxelriktare + energilagringssystem, där likströmmen från PV-modulerna lagras, via en styrenhet, i enlitiumbatteribank för hemmabruk, och nätet kan också ladda batteriet via en dubbelriktad DC-AC-omvandlare. Energins konvergenspunkt är på DC-batterisidan. Under dagen tillförs först solcellseffekten till lasten, och sedan laddas litiumbatteriet av MPPT-regulatorn, och energilagringssystemet ansluts till nätet, så att överskottseffekten kan anslutas till nätet. På natten urladdas batteriet till lasten, och underskottet fylls på av nätet. När nätet är urkopplat tillförs solcellseffekten och litiumbatteriet endast till lasten utanför nätet, och lasten i nätänden kan inte användas. När lasteffekten är större än solcellseffekten kan nätet och solcellseffekten leverera ström till lasten samtidigt. Eftersom varken solcellseffekten eller lasteffekten är stabila, förlitar det sig på litiumbatteriet för att balansera systemenergin. Dessutom stöder systemet också användaren att ställa in laddnings- och urladdningstid för att möta användarens elbehov. DC-kopplingssystems funktionsprincip 
Hybridväxelriktaren har en integrerad off-grid-funktion för förbättrad laddningseffektivitet. Nätkopplade växelriktare stänger automatiskt av strömmen till solpanelsystemet vid strömavbrott av säkerhetsskäl. Hybridväxelriktare, å andra sidan, gör det möjligt för användare att ha både off-grid- och nätansluten funktionalitet, så att ström finns tillgänglig även vid strömavbrott. Hybridväxelriktare förenklar energiövervakningen, vilket gör att viktiga data som prestanda och energiproduktion kan kontrolleras via växelriktarpanelen eller anslutna smarta enheter. Om systemet har två växelriktare måste de övervakas separat. DC-koppling minskar förluster i AC-DC-omvandlingen. Batteriladdningseffektiviteten är cirka 95–99 %, medan AC-kopplingen är 90 %. Hybridväxelriktare är ekonomiska, kompakta och enkla att installera. Att installera en ny hybridväxelriktare med DC-kopplade batterier kan vara billigare än att eftermontera AC-kopplade batterier till ett befintligt system eftersom regulatorn är något billigare än en nätansluten växelriktare, omkopplaren är något billigare än ett distributionsskåp, och den DC-kopplade lösningen kan göras om till en allt-i-ett-styrväxelriktare, vilket sparar både utrustningskostnader och installationskostnader. Speciellt för små och medelstora off-grid-system är DC-kopplade system extremt kostnadseffektiva. Hybridväxelriktaren är mycket modulär och det är enkelt att lägga till nya komponenter och regulatorer, och ytterligare komponenter kan enkelt läggas till med relativt billiga DC-solcellsregulatorer. Hybridväxelriktarna är utformade för att integrera lagring när som helst, vilket gör det enklare att lägga till batteribanker. Hybridväxelriktarsystemet är mer kompakt och använder högspänningsceller, med mindre kabelstorlekar och lägre förluster. 
DC-kopplingssystemets sammansättning 
AC-kopplingssystemets sammansättning Hybrida solväxelriktare är dock olämpliga för uppgradering av befintliga solsystem och är dyrare att installera för system med högre effekt. Om en kund vill uppgradera ett befintligt solsystem för att inkludera ett litiumbatteri för hemmabruk kan valet av en hybrid solväxelriktare komplicera situationen. Däremot kan en batteriväxelriktare vara mer kostnadseffektivt, eftersom valet av att installera en hybrid solväxelriktare skulle kräva en fullständig och dyr omarbetning av hela solpanelsystemet. System med högre effekt är mer komplexa att installera och kan vara dyrare på grund av behovet av fler högspänningsregulatorer. Om mer effekt används under dagen sker en liten minskning av effektiviteten på grund av likström (PV) till likström (batteri) till växelström. 
Kopplat solsystem + energilagringssystem Kopplat PV+lagringssystem, även känt som AC-eftermonterat PV+lagringssystem, kan realisera att likströmmen som avges från PV-moduler omvandlas till växelström av en nätansluten växelriktare, och sedan omvandlas överskottseffekten till likström och lagras i batteriet av en växelriktarkopplad lagringsväxelriktare. Energikonvergenspunkten är vid växelströmsänden. Det inkluderar ett solcellssystem och ett litiumbatteri för hemmabruk. Det solcellsbaserade systemet består av en solpanelspanel och en nätansluten växelriktare, medan litiumbatterisystemet för hemmabruk består av ett batteri och en dubbelriktad växelriktare. Dessa två system kan antingen fungera oberoende av varandra utan att störa varandra eller kan separeras från nätet för att bilda ett mikronätsystem. AC-kopplingssystems funktionsprincip 
AC-kopplade system är 100 % nätkompatibla, enkla att installera och enkelt utbyggbara. Standardkomponenter för hemmainstallation finns tillgängliga, och även relativt stora system (2 kW till MW-klass) är enkelt utbyggbara för användning i kombination med nätanslutna och fristående generatoraggregat (dieselaggregat, vindkraftverk etc.). De flesta strängsolväxelriktare över 3 kW har dubbla MPPT-ingångar, så långa strängpaneler kan monteras i olika orienteringar och lutningsvinklar. Vid högre likspänningar är AC-koppling enklare och mindre komplex att installera stora system än DC-kopplade system som kräver flera MPPT-laddningsregulatorer, och därför billigare. AC-koppling är lämplig för eftermontering av system och är mer effektiv under dagen med AC-belastning. Befintliga nätanslutna solcellssystem kan omvandlas till energilagringssystem med låga ingångskostnader. Det kan ge säker ström till användare när elnätet är urkopplat. Kompatibelt med nätanslutna solcellssystem från olika tillverkare. Avancerade AC-kopplade system används vanligtvis för större off-grid-system och använder strängformade solväxelriktare i kombination med avancerade multilägesväxelriktare eller växelriktare/laddare för att hantera batterier och nät/generatorer. Även om de är relativt enkla och kraftfulla att installera, är de något mindre effektiva (90–94 %) vid laddning av batterier jämfört med DC-kopplade system (98 %). Dessa system är dock mer effektiva vid strömförsörjning av höga AC-belastningar under dagen, och når 97 % eller mer, och vissa kan utökas med flera solväxelriktare för att bilda mikronät. AC-kopplad laddning är mycket mindre effektiv och dyrare för mindre system. Energin som kommer in i batteriet vid AC-koppling måste omvandlas två gånger, och när användaren börjar använda energin måste den omvandlas igen, vilket ger mer förluster i systemet. Som ett resultat sjunker AC-kopplingens effektivitet till 85–90 % när ett batterisystem används. AC-kopplade växelriktare är dyrare för mindre system. 
Off-grid solsystem + energilagringssystem Off-grid solsystem+ Lagringssystem består vanligtvis av PV-moduler, litiumbatteri för hemmabruk, växelriktare för off-grid-lagring, last och dieselgenerator. Systemet kan realisera direktladdning av batteriet med PV via DC-DC-omvandling, eller dubbelriktad DC-AC-omvandling för laddning och urladdning av batteriet. Under dagtid tillförs först PV-effekten till lasten, följt av laddning av batteriet; på natten urladdas batteriet till lasten, och när batteriet är otillräckligt tillförs dieselgeneratorn till lasten. Den kan möta det dagliga elbehovet i områden utan nät. Den kan kombineras med dieselgeneratorer för att försörja laster eller ladda batterier. De flesta off-grid-energilagringsväxelriktare är inte certifierade för att vara nätanslutna, även om systemet har ett nät kan det inte vara nätanslutet. Tillämpliga scenarier för energilagringsomriktare Energilagringsväxelriktare har tre huvudroller: toppreglering, standby-effekt och oberoende effekt. Regionalt sett är toppreglering den efterfrågade energin i Europa. Ta Tyskland som exempel. Elpriset i Tyskland nådde 0,46 USD/kWh år 2023, vilket är det första elpriset i världen. Under senare år fortsätter de tyska elpriserna att stiga, och LCOE för PV/PV-lagring är bara 10,2/15,5 cent per grad, vilket är 78 %/66 % lägre än bostadspriserna för el. Skillnaden mellan bostadspriserna för el och kostnaden för PV-lagring kommer att fortsätta att öka. Hushållens distributions- och lagringssystem för PV kan minska elkostnaden, så i områden med höga kostnader har användare ett starkt incitament att installera hushållslagring. På marknaden för högspänning tenderar användare att välja hybridväxelriktare och växelströmskopplade batterisystem, vilka är mer kostnadseffektiva och enklare att tillverka. Off-grid batteriväxelriktarladdare med kraftiga transformatorer är dyrare, medan hybridväxelriktare och växelströmskopplade batterisystem använder transformatorlösa växelriktare med switchande transistorer. Dessa kompakta, lätta växelriktare har lägre uteffekt vid överspänning och toppar, men är mer kostnadseffektiva, billigare och enklare att tillverka. Reservkraft behövs i USA och Japan, och fristående strömförsörjning är precis vad marknaden behöver, inklusive i regioner som Sydafrika. Enligt EIA är den genomsnittliga strömavbrottstiden i USA år 2020 mer än 8 timmar, främst på grund av amerikanska invånare som bor utspridda i områden som är en del av det åldrande elnätet och naturkatastrofer. Tillämpningen av hushållsdistributions- och lagringssystem för solceller kan minska beroendet av nätet och öka tillförlitligheten i strömförsörjningen på kundsidan. Det amerikanska solcellslagringssystemet är större och utrustat med fler batterier på grund av behovet av att lagra ström som svar på naturkatastrofer. Oberoende strömförsörjning är den omedelbara marknadens efterfrågan. Sydafrika, Pakistan, Libanon, Filippinerna, Vietnam och andra länder i den globala leveranskedjan är spända, och landets infrastruktur räcker inte till för att försörja befolkningen med el, så användare måste utrustas med hushållslagringssystem för solceller. Hybridväxelriktare som reservkraft har begränsningar. Jämfört med dedikerade batteriväxelriktare som inte är anslutna till nätet har hybridväxelriktare vissa begränsningar, främst begränsad spänningsstöt eller toppeffekt vid strömavbrott. Dessutom har vissa hybridväxelriktare ingen eller begränsad reservkraftkapacitet, så endast små eller viktiga belastningar som belysning och grundläggande strömkretsar kan reserveras under ett strömavbrott, och många system upplever en fördröjning på 3–5 sekunder under ett strömavbrott. Off-grid-växelriktare, å andra sidan, ger mycket hög spänningsstöt och toppeffekt och kan hantera höga induktiva belastningar. Om användaren planerar att driva enheter med höga spänningsstötar som pumpar, kompressorer, tvättmaskiner och elverktyg, måste växelriktaren kunna hantera spänningsstötar med hög induktans. DC-kopplade hybridväxelriktare Branschen använder för närvarande fler PV-lagringssystem med DC-koppling för att uppnå integrerad PV-lagringsdesign, särskilt i nya system där hybridväxelriktare är enkla och billigare att installera. När man lägger till nya system kan användningen av hybridväxelriktare för PV-energilagring minska utrustningskostnader och installationskostnader, eftersom en lagringsväxelriktare kan uppnå integration mellan styrning och växelriktare. Styrenheten och omkopplaren i DC-kopplade system är billigare än nätanslutna växelriktare och distributionsskåp i AC-kopplade system, så DC-kopplade lösningar är billigare än AC-kopplade lösningar. Styrenheten, batteriet och växelriktaren i DC-kopplade system är seriekopplade, tätare anslutna och mindre flexibla. För det nyinstallerade systemet är PV, batteri och växelriktare utformade enligt användarens belastningseffekt och strömförbrukning, så det är mer lämpligt för DC-kopplade hybridväxelriktare. 
DC-kopplade hybridväxelriktarprodukter är den vanliga trenden, BSLBATT lanserade även sina egna5kw hybrid solväxelriktarei slutet av förra året, och kommer att lansera 6 kW och 8 kW hybridsolväxelriktare successivt i år! Tillverkarna av energilagringsväxelriktare riktar sig huvudsakligen till de tre största marknaderna i Europa, USA och Australien. På den europeiska marknaden är den traditionella solcellsmarknaden i Tyskland, Österrike, Schweiz, Sverige och Nederländerna huvudsakligen trefasmarknaden, vilket är mer gynnsamt för produkter med större effekt. Italien, Spanien och andra sydeuropeiska länder behöver främst enfasiga lågspänningsprodukter. Och Tjeckien, Polen, Rumänien, Litauen och andra östeuropeiska länder efterfrågar främst trefasprodukter, men prisacceptansen är lägre. USA har ett större energilagringssystem och föredrar produkter med högre effekt. Batteri- och lagringsinverter med delad typ är mer populärt bland installatörer, men batteriinverter med allt-i-ett-system är den framtida utvecklingstrend. Hybridinverterare med solenergilagring delas vidare in i hybridinverterare som säljs separat och batterilagringssystem (BESS), där energilagringsinverterare och batteri säljs tillsammans. För närvarande, när det gäller återförsäljare som kontrollerar kanalen, är varje direkt kund mer koncentrerad, och batteri- och inverter-produkter med delad typ är mer populära, särskilt utanför Tyskland, främst på grund av enkel installation och enkel expansion, och lätta att minska anskaffningskostnaderna. Batteri- eller inverter-leveranser kan inte hitta en andra leverans, vilket gör leveransen säkrare. Trenden i Tyskland, USA och Japan är allt-i-ett-maskiner. Allt-i-ett-maskiner kan spara mycket problem efter försäljning, och det finns certifieringsfaktorer, till exempel att USA:s brandsystemcertifiering måste kopplas till invertern. Den nuvarande tekniktrenden går mot allt-i-ett-maskiner, men från marknadsförsäljningen av delad typ hos installatörer accepteras lite mer. I likströmskopplade system är högspänningsbatterisystem effektivare, men dyrare vid brist på högspänningsbatterier. Jämfört med48V batterisystemHögspänningsbatterier arbetar i intervallet 200–500 V likström, har lägre kabelförluster och högre effektivitet eftersom solpaneler vanligtvis arbetar vid 300–600 V, ungefär som batterispänningen, vilket möjliggör användning av högeffektiva DC-DC-omvandlare med mycket låga förluster. Högspänningsbatterisystem är dyrare än lågspänningssystembatterier, medan växelriktare är billigare. För närvarande finns det en hög efterfrågan på högspänningsbatterier och en brist på tillgång, så högspänningsbatterier är svåra att köpa, och vid brist på högspänningsbatterier är det billigare att använda ett lågspänningsbatterisystem. DC-koppling mellan solpaneler och växelriktare 
DC-direktkoppling till en kompatibel hybridväxelriktare 
AC-kopplade växelriktare DC-kopplade system är inte lämpliga för eftermontering av befintliga nätanslutna system. DC-kopplingsmetoden har huvudsakligen följande problem: För det första har system som använder DC-koppling problem med komplicerad kabeldragning och redundant moduldesign vid eftermontering av det befintliga nätanslutna systemet; för det andra är fördröjningen vid växling mellan nätanslutet och off-grid lång, vilket gör användarens elupplevelse dålig; för det tredje är den intelligenta styrfunktionen inte tillräckligt omfattande och styrningens svar är inte tillräckligt snabbt, vilket gör det svårare att förverkliga mikronätstillämpningen av helhusströmförsörjning. Därför har vissa företag valt AC-kopplingstekniken, till exempel Rene. AC-kopplingssystemet gör produktinstallationen enklare. ReneSola använder AC-sidan och PV-systemets koppling för att uppnå dubbelriktat energiflöde, vilket eliminerar behovet av åtkomst till PV DC-bussen och gör produktinstallationen enklare. Genom en kombination av mjukvarustyrning i realtid och förbättringar av hårdvarudesignen uppnås en millisekundsomkoppling till och från nätet. Genom den innovativa kombinationen av energilagrings- och växelriktarens utgångskontroll och strömförsörjnings- och distributionssystemdesign uppnås en strömförsörjning för hela huset under automatisk styrning av styrboxen. Mikronätstillämpningen av den automatiska styrboxen Den maximala omvandlingseffektiviteten för AC-kopplade produkter är något lägre än förhybridväxelriktareDen maximala omvandlingseffektiviteten för växelströmskopplade produkter är 94–97 %, vilket är något lägre än för hybridväxelriktare, främst på grund av att modulerna måste konverteras två gånger innan de kan lagras i batteriet efter strömgenerering, vilket minskar omvandlingseffektiviteten.
Publiceringstid: 8 maj 2024