Các loại biến tần lưu trữ năng lượng Lộ trình công nghệ biến tần lưu trữ năng lượng: có hai lộ trình chính là ghép nối DC và ghép nối AC Hệ thống lưu trữ PV, bao gồm các mô-đun năng lượng mặt trời, bộ điều khiển, bộ biến tần, pin lithium gia đình, tải và các thiết bị khác. Hiện tại,Biến tần lưu trữ năng lượngchủ yếu là hai tuyến kỹ thuật: ghép nối DC và ghép nối AC. Ghép nối AC hoặc DC đề cập đến cách các tấm pin mặt trời được ghép nối hoặc kết nối với hệ thống lưu trữ hoặc pin. Loại kết nối giữa các mô-đun năng lượng mặt trời và pin có thể là AC hoặc DC. Hầu hết các mạch điện tử sử dụng nguồn điện DC, với mô-đun năng lượng mặt trời tạo ra nguồn điện DC và pin lưu trữ nguồn điện DC, tuy nhiên hầu hết các thiết bị đều chạy bằng nguồn điện AC. 
Hệ thống năng lượng mặt trời kết hợp + Hệ thống lưu trữ năng lượng Hệ thống biến tần năng lượng mặt trời lai + lưu trữ năng lượng, trong đó nguồn điện DC từ các mô-đun PV được lưu trữ, thông qua bộ điều khiển, trong mộtngân hàng pin lithium gia đình, và lưới điện cũng có thể sạc pin thông qua bộ chuyển đổi DC-AC hai chiều. Điểm hội tụ của năng lượng nằm ở phía pin DC. Vào ban ngày, điện năng PV đầu tiên được cung cấp cho tải, sau đó pin lithium gia đình được bộ điều khiển MPPT sạc và hệ thống lưu trữ năng lượng được kết nối với lưới điện, do đó, điện năng dư thừa có thể được kết nối với lưới điện; vào ban đêm, pin được xả cho tải và phần thiếu hụt được bổ sung bằng lưới điện; khi lưới điện mất, điện năng PV và pin lithium gia đình chỉ được cung cấp cho tải ngoài lưới điện và tải ở đầu lưới điện không thể sử dụng được. Khi công suất tải lớn hơn công suất PV, lưới điện và PV có thể cung cấp điện cho tải cùng một lúc. Vì cả điện năng PV và công suất tải đều không ổn định nên nó dựa vào pin lithium gia đình để cân bằng năng lượng của hệ thống. Ngoài ra, hệ thống còn hỗ trợ người dùng cài đặt thời gian sạc và xả để đáp ứng nhu cầu sử dụng điện của người dùng. Nguyên lý hoạt động của hệ thống ghép nối DC 
Biến tần lai có chức năng độc lập với lưới điện tích hợp để cải thiện hiệu quả sạc. Biến tần hòa lưới điện tự động ngắt nguồn điện cho hệ thống tấm pin mặt trời trong thời gian mất điện vì lý do an toàn. Mặt khác, biến tần lai cho phép người dùng có cả chức năng độc lập với lưới điện và hòa lưới điện, do đó vẫn có điện ngay cả khi mất điện. Biến tần lai đơn giản hóa việc giám sát năng lượng, cho phép kiểm tra dữ liệu quan trọng như hiệu suất và sản lượng năng lượng thông qua tấm biến tần hoặc các thiết bị thông minh được kết nối. Nếu hệ thống có hai biến tần, chúng phải được giám sát riêng. Ghép nối dC giúp giảm tổn thất trong quá trình chuyển đổi AC-DC. Hiệu suất sạc pin khoảng 95-99%, trong khi ghép nối AC là 90%. Biến tần lai tiết kiệm, nhỏ gọn và dễ lắp đặt. Việc lắp đặt biến tần lai mới với pin ghép DC có thể rẻ hơn so với việc lắp thêm pin ghép AC vào hệ thống hiện có vì bộ điều khiển rẻ hơn một chút so với biến tần kết nối lưới, công tắc chuyển mạch rẻ hơn một chút so với tủ phân phối và giải pháp ghép DC có thể được tạo thành biến tần điều khiển tất cả trong một, giúp tiết kiệm cả chi phí thiết bị và chi phí lắp đặt. Đặc biệt đối với các hệ thống điện ngoài lưới vừa và nhỏ, hệ thống ghép DC cực kỳ tiết kiệm chi phí. Biến tần lai có tính mô-đun cao và dễ dàng thêm các thành phần và bộ điều khiển mới, đồng thời có thể dễ dàng thêm các thành phần bổ sung bằng bộ điều khiển năng lượng mặt trời DC có chi phí tương đối thấp. Biến tần lai được thiết kế để tích hợp lưu trữ bất kỳ lúc nào, giúp việc thêm các cụm pin dễ dàng hơn. Hệ thống biến tần lai nhỏ gọn hơn và sử dụng các ô điện áp cao, với kích thước cáp nhỏ hơn và tổn thất thấp hơn. 
Thành phần hệ thống ghép nối DC 
Thành phần hệ thống ghép nối AC Tuy nhiên, bộ biến tần năng lượng mặt trời lai không phù hợp để nâng cấp hệ thống năng lượng mặt trời hiện có và đắt hơn khi lắp đặt cho các hệ thống công suất cao hơn. Nếu khách hàng muốn nâng cấp hệ thống năng lượng mặt trời hiện có để bao gồm pin lithium gia đình, việc lựa chọn bộ biến tần năng lượng mặt trời lai có thể làm phức tạp tình hình. Ngược lại, bộ biến tần pin có thể tiết kiệm chi phí hơn, vì việc lựa chọn lắp đặt bộ biến tần năng lượng mặt trời lai sẽ yêu cầu phải làm lại toàn bộ hệ thống tấm pin mặt trời hoàn chỉnh và tốn kém. Hệ thống công suất cao hơn phức tạp hơn khi lắp đặt và có thể đắt hơn do cần nhiều bộ điều khiển điện áp cao hơn. Nếu sử dụng nhiều điện hơn vào ban ngày, hiệu suất sẽ giảm nhẹ do DC (PV) sang DC (batt) sang AC. 
Hệ thống năng lượng mặt trời kết hợp + Hệ thống lưu trữ năng lượng Hệ thống PV+lưu trữ kết hợp, còn được gọi là hệ thống PV+lưu trữ AC retrofit, có thể thực hiện chuyển đổi điện DC phát ra từ các mô-đun PV thành điện AC bằng biến tần kết nối lưới, sau đó điện dư thừa được chuyển đổi thành điện DC và được lưu trữ trong pin bằng biến tần lưu trữ kết hợp AC. Điểm hội tụ năng lượng nằm ở đầu AC. Nó bao gồm hệ thống cung cấp điện quang điện và hệ thống cung cấp điện pin lithium gia đình. Hệ thống quang điện bao gồm một mảng quang điện và một biến tần kết nối lưới, trong khi hệ thống pin lithium gia đình bao gồm một ngân hàng pin và một biến tần hai chiều. Hai hệ thống này có thể hoạt động độc lập mà không gây nhiễu cho nhau hoặc có thể tách khỏi lưới điện để tạo thành một hệ thống lưới điện siêu nhỏ. Nguyên lý hoạt động của hệ thống ghép nối AC 
Hệ thống ghép nối AC tương thích 100% với lưới điện, dễ lắp đặt và dễ mở rộng. Có sẵn các thành phần lắp đặt tại nhà tiêu chuẩn và ngay cả các hệ thống tương đối lớn (từ 2kW đến MW) cũng dễ dàng mở rộng để sử dụng kết hợp với các tổ máy phát điện hòa lưới và độc lập (bộ máy phát điện diesel, tua bin gió, v.v.). Hầu hết các bộ biến tần năng lượng mặt trời dạng chuỗi trên 3kW đều có đầu vào MPPT kép, do đó, các tấm pin chuỗi dài có thể được lắp theo các hướng và góc nghiêng khác nhau. Ở điện áp DC cao hơn, ghép nối AC dễ dàng hơn và ít phức tạp hơn khi lắp đặt các hệ thống lớn so với các hệ thống ghép nối DC yêu cầu nhiều bộ điều khiển sạc MPPT và do đó ít tốn kém hơn. Khớp nối AC phù hợp để cải tạo hệ thống và hiệu quả hơn vào ban ngày với tải AC. Các hệ thống PV kết nối lưới hiện có có thể được chuyển đổi thành hệ thống lưu trữ năng lượng với chi phí đầu vào thấp. Nó có thể cung cấp nguồn điện an toàn cho người dùng khi lưới điện mất điện. Tương thích với các hệ thống PV kết nối lưới của các nhà sản xuất khác nhau. Các hệ thống kết nối AC tiên tiến thường được sử dụng cho các hệ thống ngoài lưới quy mô lớn hơn và sử dụng bộ biến tần năng lượng mặt trời chuỗi kết hợp với bộ biến tần đa chế độ tiên tiến hoặc bộ biến tần/bộ sạc để quản lý pin và lưới điện/máy phát điện. Mặc dù tương đối đơn giản và mạnh mẽ để thiết lập, nhưng chúng kém hiệu quả hơn một chút (90-94%) khi sạc pin so với các hệ thống kết nối DC (98%). Tuy nhiên, các hệ thống này hiệu quả hơn khi cấp điện cho tải AC cao vào ban ngày, đạt 97% trở lên và một số có thể được mở rộng bằng nhiều bộ biến tần năng lượng mặt trời để tạo thành lưới điện siêu nhỏ. Sạc AC-coupled kém hiệu quả hơn nhiều và đắt hơn đối với các hệ thống nhỏ hơn. Năng lượng đi vào pin trong AC-coupled phải được chuyển đổi hai lần và khi người dùng bắt đầu sử dụng năng lượng, nó phải được chuyển đổi một lần nữa, làm tăng thêm tổn thất cho hệ thống. Do đó, hiệu suất AC-coupled giảm xuống còn 85-90% khi sử dụng hệ thống pin. Biến tần AC-coupled đắt hơn đối với các hệ thống nhỏ hơn. 
Hệ thống năng lượng mặt trời độc lập + Hệ thống lưu trữ năng lượng Hệ thống năng lượng mặt trời ngoài lưới điện+ Hệ thống lưu trữ thường bao gồm các mô-đun PV, pin lithium gia đình, bộ biến tần lưu trữ ngoài lưới, tải và máy phát điện diesel. Hệ thống có thể thực hiện sạc trực tiếp pin bằng PV thông qua chuyển đổi DC-DC hoặc chuyển đổi DC-AC hai chiều để sạc và xả pin. Vào ban ngày, điện PV trước tiên được cung cấp cho tải, sau đó sạc pin; vào ban đêm, pin được xả cho tải và khi pin không đủ, máy phát điện diesel được cung cấp cho tải. Nó có thể đáp ứng nhu cầu điện hàng ngày ở những khu vực không có lưới điện. Nó có thể kết hợp với máy phát điện diesel để cung cấp cho tải hoặc sạc pin. Hầu hết các bộ biến tần lưu trữ năng lượng ngoài lưới điện đều không được chứng nhận là được kết nối với lưới điện, ngay cả khi hệ thống có lưới điện, nó cũng không thể được kết nối với lưới điện. Các tình huống áp dụng của bộ biến tần lưu trữ năng lượng Biến tần lưu trữ năng lượng có ba vai trò chính, bao gồm điều chỉnh đỉnh, công suất dự phòng và công suất độc lập. Theo khu vực, nhu cầu đạt đỉnh ở Châu Âu, lấy Đức làm ví dụ, giá điện ở Đức đã đạt 0,46 đô la/kWh vào năm 2023, đứng đầu thế giới. Trong những năm gần đây, giá điện của Đức tiếp tục tăng và LCOE lưu trữ PV / PV chỉ là 10,2 / 15,5 cent mỗi độ, thấp hơn 78% / 66% so với giá điện dân dụng, giá điện dân dụng và chi phí lưu trữ PV của điện giữa chênh lệch sẽ tiếp tục mở rộng. Hệ thống phân phối và lưu trữ PV hộ gia đình có thể giảm chi phí điện, vì vậy ở những khu vực giá cao, người dùng có động lực mạnh mẽ để lắp đặt lưu trữ hộ gia đình. Trong thị trường đỉnh, người dùng có xu hướng chọn bộ biến tần lai và hệ thống pin AC-coupled, tiết kiệm chi phí hơn và dễ sản xuất hơn. Bộ sạc biến tần pin ngoài lưới điện với máy biến áp hạng nặng đắt hơn, trong khi bộ biến tần lai và hệ thống pin AC-coupled sử dụng bộ biến tần không có máy biến áp với bóng bán dẫn chuyển mạch. Những bộ biến tần nhỏ gọn, nhẹ này có công suất đỉnh và xung thấp hơn, nhưng tiết kiệm chi phí hơn, rẻ hơn và dễ sản xuất hơn. Nguồn điện dự phòng là cần thiết ở Hoa Kỳ và Nhật Bản, và nguồn điện độc lập chính là thứ mà thị trường cần, bao gồm cả ở các khu vực như Nam Phi. Theo EIA, thời gian mất điện trung bình tại Hoa Kỳ vào năm 2020 là hơn 8 giờ, chủ yếu là do cư dân Hoa Kỳ sống rải rác, một phần của lưới điện cũ kỹ và thiên tai. Việc áp dụng các hệ thống phân phối và lưu trữ PV hộ gia đình có thể làm giảm sự phụ thuộc vào lưới điện và tăng độ tin cậy của nguồn cung cấp điện ở phía khách hàng. Hệ thống lưu trữ PV của Hoa Kỳ lớn hơn và được trang bị nhiều pin hơn, vì nhu cầu lưu trữ điện để ứng phó với thiên tai. Nguồn cung cấp điện độc lập là nhu cầu thị trường ngay lập tức, Nam Phi, Pakistan, Lebanon, Philippines, Việt Nam và các quốc gia khác trong chuỗi cung ứng toàn cầu căng thẳng, cơ sở hạ tầng của đất nước không đủ để hỗ trợ người dân bằng điện, vì vậy người dùng phải trang bị hệ thống lưu trữ PV hộ gia đình. Biến tần lai làm nguồn điện dự phòng có một số hạn chế. So với biến tần pin ngoài lưới chuyên dụng, biến tần lai có một số hạn chế, chủ yếu là giới hạn công suất đột biến hoặc công suất cực đại trong trường hợp mất điện. Ngoài ra, một số biến tần lai không có hoặc có khả năng dự phòng hạn chế, do đó chỉ có thể sao lưu các tải nhỏ hoặc thiết yếu như chiếu sáng và mạch điện cơ bản trong thời gian mất điện và nhiều hệ thống bị trễ 3-5 giây trong thời gian mất điện. Mặt khác, biến tần ngoài lưới cung cấp công suất đột biến và công suất cực đại rất cao và có thể xử lý tải cảm ứng cao. Nếu người dùng có kế hoạch cấp nguồn cho các thiết bị có công suất đột biến cao như máy bơm, máy nén, máy giặt và dụng cụ điện, biến tần phải có khả năng xử lý tải đột biến có độ tự cảm cao. Biến tần lai ghép DC Ngành công nghiệp hiện đang sử dụng nhiều hệ thống lưu trữ PV với ghép nối DC hơn để đạt được thiết kế lưu trữ PV tích hợp, đặc biệt là trong các hệ thống mới, nơi biến tần lai dễ lắp đặt và ít tốn kém hơn. Khi bổ sung các hệ thống mới, việc sử dụng biến tần lai để lưu trữ năng lượng PV có thể giảm chi phí thiết bị và chi phí lắp đặt, vì biến tần lưu trữ có thể đạt được tích hợp điều khiển-biến tần. Bộ điều khiển và công tắc chuyển mạch trong các hệ thống ghép nối DC rẻ hơn biến tần kết nối lưới và tủ phân phối trong các hệ thống ghép nối AC, do đó các giải pháp ghép nối DC ít tốn kém hơn các giải pháp ghép nối AC. Bộ điều khiển, pin và biến tần trong hệ thống ghép nối DC là nối tiếp, được kết nối chặt chẽ hơn và ít linh hoạt hơn. Đối với hệ thống mới lắp đặt, PV, pin và biến tần được thiết kế theo công suất tải và mức tiêu thụ điện của người dùng, do đó, biến tần lai ghép nối DC phù hợp hơn. 
Sản phẩm biến tần lai ghép DC là xu hướng chủ đạo, BSLBATT cũng đã tung ra sản phẩm riêng của mìnhBiến tần năng lượng mặt trời lai 5kwvào cuối năm ngoái và sẽ lần lượt ra mắt bộ biến tần năng lượng mặt trời lai 6kW và 8kW trong năm nay! Các sản phẩm chính của các nhà sản xuất biến tần lưu trữ năng lượng chủ yếu dành cho ba thị trường chính là Châu Âu, Hoa Kỳ và Úc. Tại thị trường Châu Âu, Đức, Áo, Thụy Sĩ, Thụy Điển, Hà Lan và các thị trường cốt lõi PV truyền thống khác chủ yếu là thị trường ba pha, có lợi hơn cho công suất của các sản phẩm lớn hơn. Ý, Tây Ban Nha và các nước Nam Âu khác chủ yếu cần các sản phẩm điện áp thấp một pha. Và Cộng hòa Séc, Ba Lan, Romania, Litva và các nước Đông Âu khác chủ yếu có nhu cầu về các sản phẩm ba pha, nhưng giá chấp nhận thấp hơn. Hoa Kỳ có hệ thống lưu trữ năng lượng lớn hơn và thích các sản phẩm có công suất cao hơn. Biến tần lưu trữ và pin loại tách phổ biến hơn với các nhà lắp đặt, nhưng biến tần pin tất cả trong một là xu hướng phát triển trong tương lai. Biến tần lai lưu trữ năng lượng PV được chia thành biến tần lai được bán riêng và hệ thống lưu trữ năng lượng pin (BESS) bán biến tần lưu trữ năng lượng và pin cùng nhau. Hiện tại, trong trường hợp các đại lý kiểm soát kênh, mỗi khách hàng trực tiếp tập trung hơn, các sản phẩm chia tách pin, biến tần phổ biến hơn, đặc biệt là bên ngoài nước Đức, chủ yếu là do dễ lắp đặt và dễ mở rộng, và dễ giảm chi phí mua sắm, pin hoặc biến tần không thể cung cấp để tìm nguồn cung cấp thứ hai, giao hàng an toàn hơn. Đức, Hoa Kỳ, Nhật Bản xu hướng là một máy tất cả trong một. Máy tất cả trong một có thể tiết kiệm rất nhiều rắc rối sau khi bán và có các yếu tố chứng nhận, chẳng hạn như chứng nhận hệ thống phòng cháy chữa cháy của Hoa Kỳ cần được liên kết với biến tần. Xu hướng công nghệ hiện tại đang hướng đến máy tất cả trong một, nhưng từ doanh số bán hàng trên thị trường của loại tách trong trình cài đặt để chấp nhận nhiều hơn một chút. Trong các hệ thống ghép nối DC, hệ thống pin điện áp cao hiệu quả hơn nhưng tốn kém hơn trong trường hợp thiếu pin điện áp cao. So vớiHệ thống pin 48V, pin điện áp cao hoạt động trong phạm vi DC 200-500V, có tổn thất cáp thấp hơn và hiệu suất cao hơn vì các tấm pin mặt trời thường hoạt động ở mức 300-600V, tương tự như điện áp pin, cho phép sử dụng bộ chuyển đổi DC-DC hiệu suất cao với tổn thất rất thấp. Hệ thống pin điện áp cao đắt hơn pin hệ thống điện áp thấp, trong khi bộ biến tần rẻ hơn. Hiện tại, nhu cầu về pin điện áp cao rất cao và nguồn cung thiếu hụt, do đó pin điện áp cao rất khó mua và trong trường hợp thiếu pin điện áp cao, việc sử dụng hệ thống pin điện áp thấp sẽ rẻ hơn. Ghép nối DC giữa các tấm pin mặt trời và bộ biến tần 
Kết nối trực tiếp DC với bộ biến tần lai tương thích 
Bộ biến tần AC Hệ thống ghép nối DC không phù hợp để cải tạo hệ thống kết nối lưới điện hiện có. Phương pháp ghép nối DC chủ yếu có các vấn đề sau: Thứ nhất, hệ thống sử dụng ghép nối DC có vấn đề về hệ thống dây điện phức tạp và thiết kế mô-đun dự phòng khi cải tạo hệ thống kết nối lưới điện hiện có; thứ hai, độ trễ khi chuyển đổi giữa kết nối lưới điện và ngoài lưới điện dài, khiến trải nghiệm sử dụng điện của người dùng kém; thứ ba, chức năng điều khiển thông minh không đủ toàn diện và phản hồi điều khiển không đủ kịp thời, khiến việc hiện thực hóa ứng dụng lưới điện siêu nhỏ của nguồn điện toàn nhà trở nên khó khăn hơn. Do đó, một số công ty đã chọn tuyến công nghệ ghép nối AC, chẳng hạn như Rene. Hệ thống ghép nối AC giúp lắp đặt sản phẩm dễ dàng hơn. ReneSola sử dụng ghép nối phía AC và hệ thống PV để đạt được luồng năng lượng hai chiều, loại bỏ nhu cầu truy cập vào bus DC PV, giúp lắp đặt sản phẩm dễ dàng hơn; thông qua sự kết hợp giữa điều khiển thời gian thực phần mềm và cải tiến thiết kế phần cứng để đạt được chuyển đổi trong mili giây đến và đi từ lưới điện; thông qua sự kết hợp sáng tạo giữa điều khiển đầu ra của bộ biến tần lưu trữ năng lượng và thiết kế hệ thống cung cấp và phân phối điện để đạt được nguồn cung cấp điện toàn nhà dưới sự điều khiển hộp điều khiển tự động Ứng dụng lưới điện siêu nhỏ của hộp điều khiển tự động. Hiệu suất chuyển đổi tối đa của các sản phẩm ghép nối AC thấp hơn một chút so vớibiến tần lai. Hiệu suất chuyển đổi tối đa của sản phẩm ghép nối AC là 94-97%, thấp hơn một chút so với bộ biến tần lai, chủ yếu là do các mô-đun phải được chuyển đổi hai lần trước khi có thể được lưu trữ trong pin sau khi phát điện, làm giảm hiệu suất chuyển đổi.
Thời gian đăng: 08-05-2024