Heimild: cleanenergyreview
Hvað er AC eða DC tenging
AC eða DC tenging vísar til þess hvernig sólarplötur eru tengd eða tengd við orkugeymslu eða rafhlöðukerfi.
Gerð rafmagnstenginga milli sólarafls og rafhlöðu getur verið annað hvort skiptisstraumur (AC) eða jafnstraumur (DC). AC er þegar straumurinn flæðir hratt fram og til baka (þetta er það sem raforkanetið notar til að starfa) og DC er þar sem straumurinn flæðir í eina átt. Flestar rafrásir nota DC, en sólarplötur framleiða DC, og rafhlöður geyma DC orku. Flest raftæki starfa hins vegar á AC. Þetta er ástæða þess að öll heimili og fyrirtæki eru með rafrásir. Hægt er að umbreyta DC í AC með því að nota aninverter en eins og lýst er hér að neðan tapast einhver orka alltaf í umbreytingunni.
Þróun sólarrafhlöðunnar
Einföld DC-tengd sólarrafhlöðukerfi voru einu sinni aðeins notuð fyrir fjartengdu raforkukerfi og heimila utan ristils, en síðastliðinn áratug þróaðust invertertæknin hratt og leiddu til þróunar nýrra AC-tengdra orkageymsla. Samt sem áður eru DC-tengd kerfi langt frá því að vera dauð, í raun er hleðsla rafhlöðukerfis með því að nota samsíða hleðslustýringu blendingur sólarafbrigði enn skilvirkasta aðferðin sem til er.
Undanfarin ár hefur rafhlöðutækni batnað verulega með mörgum nýjum litíumfitugerðum sem blandast saman þar sem framleiðendur kanna mismunandi leiðir til að bæta við eða para rafhlöður við ný eða núverandi sólkerfi. UpprunalegaTesla Powerwallwas fyrsta' háspenna' DC rafhlöðukerfi. Síðan þá hafa rafspennur með hærri spennu (200-500V) orðið sífellt vinsælli og þær eru notaðar með sérhæfðum blendingum inverters. Nýlega hafa rafhlöður verið þróaðar af mörgum leiðandi sólframleiðendum, þar á meðal Tesla, Sonnen og Enphase.
Með mörgum flóknum afbrigðum rafgeymslukerfa sem nú eru tiltæk, útskýrum við hér kosti og galla hverrar tegundar.
4 helstu sólarrafhlöðukerfin
DC-tengd kerfi
AC tengd kerfi
Rafhlöðukerfi
Hybrid Inverter Systems
Athugasemd: Aðeins DC eða AC tengd kerfi eru venjulega notuð fyrir sólkerfisstöðvar utan netsins. Við útskýrum ástæður þess hér að neðan, svo og samanburð á AC vs DC tengdum sól fyrir raforkukerfi utan nets.
Mikilvægt: Þetta er eingöngu leiðbeiningar! Fyrir minni tæknilegar upplýsingar, sjá grunnleiðbeiningar um val á sólarrafhlöðukerfi eða rafmagnsrafgeymslukerfi. Sólar- og rafgeymslukerfi verður að setja upp af löggiltum rafmagns / sólarfræðingi. Sól / orku geymslukerfi framleiða og geyma mikið magn af orku sem getur valdið tjóni eða alvarlegum meiðslum ef uppsetningin uppfyllir ekki allar viðeigandi reglugerðir, staðla& leiðbeiningar iðnaðarins.
1. DC tengd kerfi
Straumtengd kerfi hafa verið notuð í áratugi í sólkerfisstöðvum utan netsins og smávirkni bifreiða- / bátaaflskerfa. Algengustu DC-tengd kerfin nota sólarhleðslutæki (einnig þekkt sem sólarstýringar) til að hlaða rafhlöðu beint frá sól, auk rafhlöðuhliðstærðar til að veita rafmagnstæki til heimilistækja.
Grunn skipulag skýringarmynd af DC-tengd (off-rist) sólarrafhlöðukerfi
Fyrir örkerfi, eins og þau sem notuð eru í hjólhýsum / bátum eða kofum, eru einföldu sólstýringar af PWM gerð mjög ódýr til að tengja 1 eða 2 sólarplötur til að hlaða 12 volta rafhlöðu. PWM (púlsbreiddarstýring) stýringar koma í mörgum mismunandi stærðum og kosta allt að $ 25 fyrir litla 10A útgáfu.
Fyrir stærri kerfi eru MPPT sólhleðslustýringar allt að 30% skilvirkari og fáanlegir í ýmsum stærðum allt að 100A. Ólíkt hinum einföldu PWM stýringar geta MPPT kerfin starfað við miklu hærri strengspenna, venjulega allt að 150 volt DC. Hins vegar er þetta enn tiltölulega lítið samanborið við sólbindibreytir sem nota rafnet sem nota 300-600V.
Stærri MPPT sólhleðslustýringar
Öflugari, hærri spennu sólstýringar eru fáanlegar; allt að 250V fráVictron Energyand 300V fráAERLin Ástralíu. Það eru líka enn hærri 600V einingar í boði frá Schneider Electric og Morningstar. Þetta eru miklu dýrari og hafa' ekki mörg MPPT' s aðföng eins og mörg sólstrengarafbrigði sem notuð eru í AC-tengdum kerfum. Hins vegar eru MPPT hleðslu stjórnandi enn tiltölulega ódýr og mjög örugg leið til að tryggja að rafhlöður séu hlaðnar jafnvel ef slökkt er á AC spennubreytum - þetta er sérstaklega mikilvægt á afskekktum stöðum.
Kostir
Mjög mikil afköst - allt að 99% hleðsla rafhlaða (með því að nota MPPT)
Frábær uppbygging með litlum tilkostnaði fyrir minna en 5kW netkerfi
Tilvalið fyrir lítil farartæki eða sjávarkerfi sem þurfa aðeins 1-2 sólarplötur.
Mát - auðvelt er að bæta við viðbótarplötum og stýringar ef þörf krefur.
Mjög duglegur til að knýja DC tæki og álag.
Ef raforkuþjónustuaðili takmarkar eða takmarkar getu sólarkerfa sem leyft er (þ.e. 5kW að hámarki), má bæta við sólarljósi með DC tengingu rafhlöðukerfis.
Ókostir
Flóknari fyrir uppsetningarkerfi yfir 5kW þar sem oft er krafist margra strengja samhliða, auk strengjasamunar.
Getur orðið dýrt fyrir kerfi yfir 5kW þar sem krafist er margfeldis hærri spennu sólarhleðslutæki.
Nokkuð minni afköst ef þú hleypir stórum AC hleðslu á daginn vegna umbreytingarinnar frá DC (PV) til DC (batt) í AC.
Margir sólstýringar eru ekki samhæfar „stjórnuðum“ litíum rafhlöðukerfum eins og LG Chem RESU eða BYD B-Box.
2. AC-tengd kerfi
AC-tengd kerfi nota astring sólarafbrigði tengt með háþróaðri fjölbreytni-inverter-inverter / hleðslutæki til að stjórna rafhlöðu og rist / rafall. Þrátt fyrir að vera tiltölulega einföld í uppsetningu og mjög öflug eru þau aðeins minna skilvirk (90-94%) við að hlaða rafhlöðu samanborið við DC-tengd kerfi (98%). Samt sem áður eru þessi kerfi mjög dugleg við að knýja mikið af AC álagi yfir daginn og sumum er hægt að stækka með mörgum sólarbrennurum til að mynda örkerfi.
Grunn skipulag skýringarmynd af AC-tengd sólarrafhlöðukerfi - Grid-tie (hybrid) skipulag
Flest nútímaleg heimili utan risturs nota AC-tengd kerfi vegna háþróaðrar margstillingar inverter / hleðslutæki, rafallstýringar og orkustjórnunaraðgerðir. Einnig þar sem sólarhverfi strengja starfar með háum DC spennu (600V eða hærri), er auðvelt að setja stærri sólar fylki. AC tenging hentar einnig vel í miðlungs til stór þriggja fasa viðskiptakerfi.
Kostir
Meiri skilvirkni þegar það er notað til að knýja rafmagnstæki á daginn, svo sem loftkæling, sundlaugardælur og heitt vatnskerfi, (allt að 96%).
Almennt lægri uppsetningarkostnaður fyrir stærri kerfi yfir 5 kW.
Getur notað marga strengja sólarhverfara á mörgum stöðum (AC samtengd örnet)
Flestir sólarvísir sem snúa yfir 3 kW eru með tvöfalda inntak MPPT, svo hægt er að setja strengi á spjöldum á mismunandi stefnumörk og hallahorn.
Háþróuð AC-tengd kerfi geta notað sambland af AC og DC tengingu (Athugið: þetta er ekki mögulegt með sumum litíum rafhlöðum)
Ókostir
Lægri afköst við hleðslu rafhlöðukerfis - um það bil 92%
Gæði sólarafbrigði geta verið dýr fyrir lítil kerfi.
Lægri skilvirkni þegar verið er að knýja beina DC hleðslu á daginn.
3. Rafhlöður rafhlöður
Rafhlöður rafhlöður eru ný þróun í rafgeymslurými fyrir nettengd heimili sem leyfa rafgeymum að vera auðveldlega tengt við nýja eða núverandi sólaruppsetningu. AC rafhlöður samanstanda af litíum rafhlöðufrumum, rafhlöðuumsýslukerfi (BMS) og inverter / hleðslutæki allt í einu samningur eining.
Þessi kerfi sameina DC rafhlöðu með AC rafhlöðu Inverter en eru aðeins hönnuð fyrir nettengd kerfi þar sem (spennubreytir) spennubreytir eru venjulega ekki nógu öflugir til að keyra flest heimili alveg utan nets. Þekktasta rafgeymirinn er Tesla Powerwall 2, ásamt SonnenBatteriewhich er algengari í Evrópu og Ástralíu. Leiðandi ör-inverter fyrirtækiEnphase Energyalso framleiðandi mjög samningur rafhlöðukerfi til heimanotkunar. Þessi kerfi eru venjulega einföld í uppsetningu, mát og eitt hagkvæmasta valið til að geyma sólarorku til síðari nota.
Grunn skipulag skýringarmynd af rafhlöðu rafhlöðu ásamt rafhlöðu sólkerfi - ristengi (engin afrit sýnt)
AC-tengd rafhlöðuhliðbreyti
Nýlegri þróun er að nota „afturhluta“ AC tengibúnað til að búa til rafhlöðukerfi. Þessi kerfi nota sérhæfða AC-tengda rafhlöðulaga rafhlöðu, svo sem SMA sólskini stráksins, ásamt sameiginlegri DC rafhlöðu eins og hinni vinsælu LG chem RESU.
Kostir
Auðveld endurbygging - hægt að bæta við heimili með núverandi sólaruppsetningu
Hagkvæm leið til að bæta við orkugeymslu.
Almennt einfalt að setja upp.
Modular kerfi til að leyfa stækkun.
Ókostir
Lægri skilvirkni vegna umbreytinga (DC - AC - DC) - um það bil 90%
Sumar rafhlöður geta ekki virkað sem öryggisafrit (Enphase)
Ekki hannað fyrir uppsetningar utan nets.
4. Hybrid Inverter Systems
Hybrid kerfum er hægt að lýsa sem nettengd DC-tengd sólarrafhlöðukerfi. Þeir eru í mörgum mismunandi stillingum og nota venjulega ahybridor margháttar inverter. Modernhybridinverters eru með háspennu MPPT stjórnara / rafhlöður og rafhlöðu inverter / hleðslutæki í sameiginlegri einingu. Fyrstu kynslóðir blendinga inverters voru samhæfar 48V blý-sýru eða litíum rafhlöðukerfum, en á undanförnum árum hefur hærri spennu (400V +) blendingur orðið sífellt vinsælli.
Háspenna eða lágspenna? Nýja kynslóðin' háspenna' rafhlöður starfa á bilinu 300-500V DC (400V að nafnvirði) öfugt við hefðbundin 48V rafhlöðukerfi. Þetta býður upp á nokkra kosti, þar á meðal aukna skilvirkni þar sem sólarlagið virkar venjulega á 300-600V sem er mjög svipað rafhlöðuspennunni.
Nýja kynslóð hærri spenna (400V) rafhlöður og samhæfðir blendingsbreytar nota litíum rafhlöðukerfi sem starfa á milli 200-500V DC, frekar en 48V. Hægt er að stilla rafhlöður með hærri spennu á tvo mismunandi vegu:
DC tengt milli sólarray og inverter.
DC tengt beint við samhæfðan blendinga inverter (eins og sýnt er hér að neðan).
Þar sem flestir sólar fylkingar starfa við háa spennu í kringum 300-600V, nota háspennu rafhlöður duglegur DC-DC breytir með mjög litlu tapi. Fyrsta kynslóð Tesla Powerwall var fyrsta 400V rafhlaðan sem völ var á og var parað við vinsælaSolarEdge Storedgehybrid inverter.
Nýja LG chem RESUH rafhlöðusviðið er nú eitt vinsælasta LV 400V rafhlöðukerfið sem til er og er samhæft við marga blendinga inverters, þar á meðal SolarEdge Storedge, SMA sólskin drengur og Solax X-hybrid Gen 3.
Grunn skipulag skýringarmynd af blendingur sólarafbrigði með DC rafhlöðukerfi
Kostir
Hagkvæmt og einfalt í uppsetningu
Samningur, mát rafhlöðuvalkostir
Minni snúrustærð og lítið tap með háspennu (400V rafhlöðukerfi)
Hægt að setja aftur í' sumir' núverandi sólarstöðvar.
Mikil hleðsla rafhlöðu - um það bil 95%
Vaxandi fjöldi blendinga inverters verður í boði
Ókostir
Sum kerfi geta ekki virkað sem öryggisafrit
Mörg kerfi með öryggisafrit eru með 3-5 sekúndna seinkun meðan á myrkvun stendur
Venjulega hentar ekki fyrir innsetningar utan nets vegna spennubreytta blendinga-hvarfleiðara með litla straumhraða og engin rafallstýring.
