Солнечные батареи со связью по переменному и постоянному току: в чем разница?

— Батарейные системы для солнечных панелей могут быть связаны по постоянному или переменному току, и у каждого типа есть свои плюсы и минусы.

— Батареи с подключением по постоянному току имеют более высокую эффективность в обоих направлениях, поскольку они заряжаются напрямую от энергии постоянного тока, вырабатываемой солнечными панелями. Однако их установка более сложна, особенно при добавлении их в существующую систему.

— Аккумуляторы, связанные по переменному току, имеют немного меньшую эффективность, поскольку они заряжаются электричеством, уже преобразованным в переменный ток. Однако их намного проще установить.

— LG Chem RESU — это пример высококачественной батареи постоянного тока, а Tesla Powerwall — одна из лучших батарей переменного тока.

Солнечные панели намного полезнее, если вы объедините их с системой хранения энергии. При использовании по отдельности они генерируют энергию с максимальной мощностью только в течение нескольких часов около полудня. Однако, когда вы храните энергию, производимую солнечными панелями, в батарее достаточной емкости, она может стать источником питания 24/7.

Солнечная батарея особенно полезна, когда ваш поставщик электроэнергии взимает пиковые тарифы в вечернее время. Вы можете просто зарядить аккумулятор солнечной энергией в полдень, а затем использовать это электричество ночью, чтобы избежать высоких цен на киловатт-час. Если ваш тариф на электроэнергию включает плату за потребление, вы также можете использовать аккумулятор, чтобы «срезать» пики потребления и уменьшить свои счета.

Есть два основных способа подключения аккумуляторных систем к солнечным панелям . У вас может быть система с подключением по постоянному току, в которой солнечные панели и батареи напрямую взаимодействуют с источником постоянного тока за инвертором. С другой стороны, система со связью по переменному току использует отдельные инверторы для ваших батарей и солнечных панелей, и электричество передается между ними как мощность переменного тока. Как и в любом инженерном решении, у каждого варианта есть свои плюсы и минусы.

Имейте в виду, что все аккумуляторные системы обеспечивают питание постоянного тока: разница заключается в том, как они интегрируются с солнечными панелями.

Обзор солнечных батарей постоянного тока

Сильная сторона: более высокая эффективность приема-передачи.

Слабое место: более сложная установка, особенно в существующих солнечных фотоэлектрических системах.

В системе со связью по постоянному току батареи подключаются к солнечным панелям на стороне постоянного тока инвертора. Это означает, что электричество может храниться без промежуточного преобразования в переменный ток, и это делает систему более эффективной. Аккумулятор высокого качества с подключением по постоянному току может работать с КПД выше 95% в оптимальных условиях, в то время как аккумуляторы переменного тока ограничены КПД около 90%.

Поначалу было сложнее установить батареи с постоянным током. Им требовался специальный контроллер заряда для управления электричеством, поступающим от солнечных панелей, который также мог подключаться к инвертору. Однако теперь существуют гибридные инверторы, в которых эта функция встроена, и их можно подключать к солнечным панелям и батареям одновременно.

LG Chem RESU является одним из лучших DC-связанные батарей на рынке, а также крупнейшей версию предлагает емкости для хранения 16 кВт. Кроме того, LG Chem RESU совместим с гибридными инверторами ведущих производителей, таких как Fronius, Sungrow и SMA. Первой версией Tesla Powerwall была батарея постоянного тока, но она была снята с производства — новые Powerwall 2 и Powerwall + являются батареями переменного тока.

Когда в новой солнечной установке используется гибридный инвертор , добавить батарею с постоянным током очень просто. Однако эти батареи нельзя добавлять напрямую к существующим фотоэлектрическим системам с традиционными инверторами. В этом случае перед установкой аккумулятора необходимо обновить инвертор до совместимого гибридного блока. Вы также можете использовать отдельный контроллер заряда, но простое обновление инвертора в большинстве случаев является более простым решением.

Обзор солнечных батарей, связанных по переменному току

Сильная сторона: простая установка, совместимость с существующими солнечными фотоэлектрическими системами.

Слабое место: более низкая эффективность, поскольку требуется большее преобразование мощности.

Батареи, связанные по переменному току, намного проще установить, когда у вас уже есть солнечные панели, поскольку нет необходимости изменять существующую систему. В этом случае солнечные панели и батареи работают независимо, и для каждого компонента есть отдельный инвертор. Тесла PowerWall является наиболее известным аккумулятор , который использует эту конструкцию, с емкостью 13,5 кВт.

Цена, которую приходится платить за более простую установку батарей переменного тока, заключается в некоторой потере эффективности. В системе со связью по постоянному току электричество от солнечных панелей достигает аккумуляторов, не преобразуясь в переменный ток. С другой стороны, при зарядке аккумуляторов переменного тока происходит два преобразования мощности:

Мощность постоянного тока от солнечных панелей преобразуется в мощность переменного тока с помощью солнечного инвертора.
Электричество поступает в аккумулятор как мощность переменного тока.
Инвертор аккумулятора преобразует электричество обратно в постоянный ток для зарядки аккумулятора.
Когда вы используете энергию, хранящуюся в батарее, происходит окончательное преобразование из постоянного тока в переменный, но это также происходит в системах со связью по постоянному току.

Поскольку существует два дополнительных преобразования мощности по сравнению с батареей постоянного тока, при этом теряется больше энергии. Однако это не означает, что батареи с подключением по переменному току являются продуктами худшего качества: инверторы, используемые в обеих системах, имеют сравнимую эффективность, но при использовании систем со связью по постоянному току существует только одно преобразование мощности. Например, три преобразования мощности при КПД 97% дают общий КПД 91%.

Основными преимуществами батарей переменного тока являются их простота и совместимость. Поскольку нет необходимости изменять существующие установки, их намного проще установить в зданиях, в которых уже есть солнечные батареи.

Заключение

Вы можете использовать батареи постоянного или переменного тока, чтобы увеличить емкость накопителя энергии в системе солнечных панелей , и каждый вариант имеет свои сильные стороны и ограничения. Батареи постоянного тока лучше с точки зрения энергоэффективности, в то время как батареи переменного тока легче интегрировать с существующими солнечными батареями.

Обе конфигурации батарей могут использоваться в качестве систем резервного питания и автономных систем, но вам понадобится инвертор, рассчитанный на независимую работу. Многие инверторы предназначены только для интеграции солнечных панелей и батарей с вашей электрической установкой, но не для резервного питания и автономных систем.

Имейте в виду, что батареи постоянного и переменного тока можно использовать вместе. Например, вы можете подключить гибридный инвертор к батарее постоянного тока, а также к отдельной батарее переменного тока.