Sumber: cleanenergyreview
Apakah gandingan AC atau DC
Gandingan AC atau DC merujuk kepada cara panel solar ditambah atau dikaitkan dengan penyimpanan tenaga atau sistem bateri.
Jenis sambungan elektrik antara kepelbagaian Suria dan bateri boleh sama ada bersilih-seli semasa (AC) atau semasa langsung (DC). AC adalah apabila aliran semasa dengan cepat ke hadapan dan ke belakang (ini adalah apa yang menggunakan grid elektrik untuk beroperasi) dan DC adalah di mana aliran semasa dalam satu arah. Kebanyakan litar elektronik menggunakan DC, manakala panel solar menghasilkan DC dan bateri Menyimpan tenaga DC. Walau bagaimanapun, kebanyakan peralatan elektrik beroperasi pada AC. Ini adalah mengapa semua rumah dan perniagaan mempunyai litar AC. DC boleh ditukar kepada AC menggunakan inverter tetapi, seperti yang dijelaskan di bawah sesetengah tenaga sentiasa hilang dalam penukaran.
Evolusi bateri Suria
DC mudah ditambah sistem bateri solar sekali digunakan hanya untuk sistem kuasa jauh dan rumah luar grid, tetapi sepanjang dekad terakhir inverter teknologi maju cepat dan membawa kepada pembangunan konfigurasi storan tenaga baru AC ditambah. Walau bagaimanapun, sistem ditambah DC jauh dari mati, sebenarnya mengecas sistem bateri menggunakan pengawal caj solar atau inverter solar hibrid masih kaedah yang paling cekap tersedia.
Lebih tahun kebelakangan ini teknologi bateri telah meningkat dengan ketara dengan banyak jenis bateri yang baru muncul sebagai pengeluar meneroka cara yang berbeza untuk menambah atau beberapa bateri ke sistem suria baru atau sedia ada. Tesla Powerwall yang asal adalah sistem bateri ' voltan tinggi ' yang pertama. Sejak itu, bateri yang lebih tinggi (200-500V) telah menjadi semakin popular dan digunakan dengan inverters hibrid khusus. Terbaru, bateri AC telah dibangunkan oleh banyak pengeluar solar terkemuka termasuk Tesla, Sonnen dan Enphase.
Dengan pelbagai jenis yang kompleks sistem storan bateri kini boleh didapati, di sini kami menerangkan kebaikan dan keburukan setiap jenis.
4 jenis sistem bateri Suria utama
Sistem ditambah DC
Sistem yang ditambah
Sistem bateri AC
Sistem inverter hibrid
Nota: hanya sistem DC atau AC ditambah secara amnya digunakan untuk pemasangan Suria luar grid. Kami menjelaskan alasan mengapa di bawah, serta perbandingan AC vs DC ditambah solar untuk sistem kuasa off-grid.
Penting: ini adalah panduan sahaja! Untuk maklumat yang kurang teknikal lihat Panduan asas untuk memilih grid rumah-tali atau off-grid sistem bateri Suria. Sistem storan solar dan bateri mesti dipasang oleh seorang profesional elektrik/solar berlesen. Sistem storan solar/tenaga menjana dan menyimpan sejumlah besar tenaga yang boleh menyebabkan kerosakan atau kecederaan serius jika pemasangan tidak memenuhi semua peraturan yang relevan, garis panduan industri & standard.
1. sistem ditambah DC
Sistem ditambah DC telah digunakan selama beberapa dekad dalam pemasangan solar di luar grid dan kapasiti kecil kenderaan automotif/bot sistem kuasa. Sistem tambahan DC yang paling biasa menggunakan pengawal caj solar (juga dikenali sebagai Pengawal selia solar) untuk mengenakan bateri terus dari solar, ditambah dengan bateri inverter untuk membekalkan kuasa AC kepada peralatan rumah tangga.
Gambarajah asas susun atur (off-grid) sistem bateri Suria
Untuk sistem mikro, seperti yang digunakan di dalam/bot atau pondok, yang sederhana PWM jenis pengawal solar adalah cara yang sangat rendah kos untuk menyambung 1 atau 2 panel solar untuk mengenakan bateri 12 volt. PWM (modulasi berlebar) pengawal yang datang dalam pelbagai saiz dan kos yang berbeza sebagai sedikit sebagai $25 untuk versi 10A kecil.
Bagi sistem yang lebih besar, MPPT pengawal caj solar adalah sehingga 30% lebih cekap dan boleh didapati dalam pelbagai saiz sehingga 100A. Berbeza dengan pengawal PWM mudah, sistem MPPT boleh beroperasi di voltan string yang lebih tinggi, biasanya sehingga 150 Volts DC. Walau bagaimanapun, ini masih agak rendah berbanding dengan grid-Tie string tali Suria yang beroperasi 300-600V.
Voltan tinggi KPPT caj solar pengawal
Lebih kuat, pengawal Suria voltan tinggi boleh didapati; sehingga 250V dari Victron Energy dan 300V dari AERL di Australia. Terdapat juga lebih tinggi unit 600V yang boleh didapati dari Schneider elektrik dan Morningstar. Ini adalah jauh lebih mahal dan tidak mempunyai pelbagai input MPPT seperti banyak rentetan songsang tali Suria yang digunakan dalam sistem AC ditambah. Walau bagaimanapun, pengawal caj MPPT masih merupakan cara yang agak murah dan selamat untuk memastikan bateri dicaj walaupun dalam keadaan penutupan AC inverter-ini adalah penting terutamanya di lokasi jauh.
Kelebihan
Kecekapan yang sangat tinggi-sehingga 99% kecekapan pengecasan bateri (menggunakan MPPT)
Persediaan kos rendah yang besar untuk sistem luar grid berskala kecil sehingga 5kW
Ideal untuk sistem automatik kecil atau Marin memerlukan hanya 1-2 panel solar.
Modular-Panel tambahan dan pengawal boleh ditambah dengan mudah jika diperlukan.
Sangat cekap untuk menjana peralatan dan beban DC.
Jika pembekal perkhidmatan elektrik mengehadkan atau menghadkan kapasiti grid-Tie solar yang dibenarkan (iaitu 5kW Max), tambahan solar boleh ditambah oleh DC gandingan sistem bateri.
Keburukan
Lebih kompleks untuk setup sistem di atas 5kW seperti yang sering beberapa rentetan diperlukan secara selari, ditambah tali fusing.
Boleh menjadi mahal untuk sistem di atas 5kW sebagai lebih tinggi pengawal caj Suria voltan diperlukan.
Kecekapan sedikit rendah jika menjana beban AC besar pada siang hari kerana penukaran dari DC (PV) ke DC (batt) ke AC.
Banyak pengawal Suria tidak serasi dengan sistem bateri yang dikendalikan ' diuruskan ' seperti LG Chem RESU atau BYD B-Box.
2. sistem yang ditambah
Sistem bersama AC menggunakan rentetan inverter solar ditambah dengan pelbagai mod inverter atau inverter/pengecas yang maju untuk menguruskan bateri dan grid/generator. Walaupun agak mudah untuk setup dan sangat berkuasa, mereka adalah sedikit kurang cekap (90-94%) pada mengecas bateri berbanding dengan sistem ditambah DC (98%). Walau bagaimanapun, sistem ini adalah sangat cekap dalam menjana beban AC tinggi pada siang hari dan beberapa boleh diperluaskan dengan penyongsang Suria berganda untuk membentuk-grid mikro.
Gambarajah asas susun atur sistem bateri solar ditambah-grid-Tie (hibrid)
Kebanyakan rumah luar grid moden menggunakan sistem ditambah AC oleh kerana pelbagai mod inverter/pengecas, kawalan penjana dan ciri pengurusan tenaga yang maju. Juga sejak tali songsang solar beroperasi dengan tinggi DC voltan (600V atau lebih tinggi), solar tatasusunan yang lebih besar boleh dengan mudah dipasang. AC gandingan juga sangat sesuai untuk sederhana hingga besar sistem komersial 3 fasa.
Kelebihan
Kecekapan tinggi apabila digunakan untuk peralatan AC kuasa pada siang hari seperti penghawa dingin, pam kolam renang, dan sistem air panas, (sehingga 96%).
Biasanya kos pemasangan yang lebih rendah untuk sistem yang lebih besar di atas 5kW.
Boleh menggunakan pelbagai penyongsang solar di beberapa lokasi (AC bersama-sama-grid mikro)
Kebanyakan tali songsang solar di atas 3kW mempunyai input dua KPPT, jadi rentetan Panel boleh dipasang pada orientasi yang berbeza dan sudut condong.
Sistem ditambah semula yang maju boleh menggunakan gabungan AC dan DC gandingan (Nota: ini tidak mungkin dengan bateri beberapa)
Keburukan
Kecekapan rendah apabila mengecas sistem bateri-lebih kurang 92%
Penyongsang solar berkualiti boleh mahal untuk sistem kecil.
Kecekapan yang lebih rendah apabila menguasai beban DC langsung pada siang hari.
3. bateri AC
Bateri AC adalah satu evolusi baru dalam simpanan bateri untuk rumah yang disambungkan grid yang membolehkan bateri dengan mudah dan dipasang pada pemasangan Suria baru atau sedia ada. Bateri AC terdiri daripada sel bateri, sistem pengurusan bateri (BMS) dan inverter/pengecas semua dalam satu unit kompak.
Sistem ini menggabungkan bateri DC dengan inverter bateri AC tetapi hanya direka untuk sistem yang berkaitan dengan grid seperti (transformerless) songsang biasanya tidak cukup berkuasa untuk menjalankan kebanyakan rumah sepenuhnya luar grid. Yang paling terkenal AC bateri adalah Tesla Powerwall 2, bersama-sama dengan SonnenBatterie yang lebih biasa di Eropah dan Australia. Utama mikro inverter Syarikat Enphase tenaga juga pengilang sistem bateri AC sangat padat untuk kegunaan di rumah. Sistem ini secara umumnya mudah untuk memasang, modular dan salah satu pilihan yang paling ekonomikal untuk menyimpan tenaga solar untuk kemudian digunakan.
Gambarajah asas susun atur bateri AC berserta dengan sistem suria AC-grid-Tie (tiada sandaran yang ditunjukkan)
Songsang bateri AC ditambah
Satu trend yang lebih terkini adalah dengan menggunakan ' retrofit ' untuk membuat sistem bateri AC. Sistem ini menggunakan inverter bateri khusus AC bersama-sama seperti SMA Sunny Boy penyimpanan bersama-sama dengan bateri DC biasa seperti LG Chem yang popular.
Kelebihan
Mudah retrofit-boleh ditambah ke rumah dengan pemasangan Suria sedia ada
Cara ekonomikal untuk menambah storan tenaga.
Secara amnya mudah untuk dipasang.
Sistem modular untuk membolehkan pengembangan.
Keburukan
Kecekapan yang lebih rendah disebabkan oleh penukaran (DC-AC-DC)-lebih kurang 90%
Sesetengah bateri AC tidak boleh berfungsi sebagai bekalan belakang (Enphase)
Tidak direka untuk pemasangan luar grid.
4. sistem inverter hibrid
Sistem hibrid boleh digambarkan sebagai sistem bateri solar yang berkaitan dengan grid ditambah. Mereka datang dalam pelbagai konfigurasi yang berbeza dan biasanya menggunakan hibrid atau pelbagai mod inverter. Songsang hibrid moden menggabungkan kuasa MPPT voltan tinggi/s dan bateri inverter/pengecas di dalam unit yang sama. Penyongsang hibrid generasi pertama yang serasi dengan sistem bateri-asid 48v plumbum atau daya masa, namun lebih tahun kebelakangan ini lebih tinggi voltan (400v +) sistem hibrid telah menjadi semakin popular.
Voltan tinggi atau voltan rendah? Yang baru ' voltan tinggi ' bateri beroperasi dalam julat 300-500V DC (400V nominal) berbanding dengan sistem bateri 48V tradisional. Ini menawarkan beberapa kelebihan, termasuk peningkatan kecekapan kerana kepelbagaian solar biasanya beroperasi pada 300-600V yang sangat serupa dengan voltan bateri.
The generasi baru voltan tinggi (400v) bateri dan penyongsang hibrid yang serasi menggunakan sistem bateri itik beroperasi di antara 200-500v DC, dan bukannya 48v. Bateri voltan tinggi boleh dikonfigurasikan dengan dua cara yang berbeza:
DC ditambah antara kepelbagaian solar dan inverter.
DC ditambah terus kepada inverter hibrid serasi (seperti yang ditunjukkan di bawah).
Oleh kerana kebanyakan tatasusunan solar beroperasi pada voltan tinggi di sekitar 300-600V, bateri voltan tinggi menggunakan penukar DC-DC yang cekap dengan kerugian yang sangat rendah. Generasi pertama Tesla powerwall adalah bateri 400v pertama yang tersedia dan telah mengawan kepada solaredge yang popular inverter hibrid.
Baru LG Chem RESUH bateri julat kini salah satu yang paling popular voltan 400V sistem bateri yang sedia serasi dengan banyak songsang hibrid termasuk SolarEdge Storedge, SMA Sunny Boy penyimpanan dan Solax X-Hybrid gen 3.
Gambarajah asas susun atur yang inverter solar hibrid dengan sistem bateri DC
Kelebihan
Menjimatkan dan mudah untuk dipasang
Padat, pilihan bateri bermodul
Saiz kabel yang lebih kecil dan kerugian yang rendah menggunakan voltan tinggi (sistem bateri 400V)
Boleh dipasang untuk ' beberapa ' pemasangan Suria sedia ada.
Pengecasan bateri cekap tinggi-lebih kurang 95%
Semakin meningkat bilangan songsang hibrid menjadi tersedia
Keburukan
Sesetengah sistem tidak boleh berfungsi sebagai bekalan kuasa sandaran
Banyak sistem dengan Back-up mempunyai kelewatan kedua 3-5 semasa
Secara amnya tidak sesuai untuk pemasangan luar grid disebabkan oleh songsang hibrid transformerless dengan penarafan lonjakan yang rendah dan tiada kawalan penjana.