أنواع العاكس لتخزين الطاقة
المسار الفني: هناك طريقان رئيسيان: اقتران التيار المستمر واقتران التيار المتردد
يشتمل نظام التخزين الكهروضوئي على الألواح الشمسية وأجهزة التحكم،محولات الطاقة الشمسية، بطاريات تخزين الطاقةوالأحمال وغيرها من المعدات. هناك طريقان تقنيان رئيسيان: اقتران التيار المستمر واقتران التيار المتردد. يشير اقتران التيار المتردد أو التيار المستمر إلى الطريقة التي يتم بها اقتران اللوحة الشمسية أو توصيلها بنظام تخزين الطاقة أو البطارية. يمكن أن يكون نوع الاتصال بين اللوحة الشمسية والبطارية AC أو DC. تستخدم معظم الدوائر الإلكترونية التيار المستمر، وتولد الألواح الشمسية التيار المستمر، وتخزن البطاريات التيار المستمر، لكن معظم الأجهزة الكهربائية تعمل بالتيار المتردد.
نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية الهجين + الطاقة، أي يتم تخزين التيار المباشر الناتج عن الوحدة الكهروضوئية في حزمة البطارية من خلال وحدة التحكم، ويمكن للشبكة أيضًا شحن البطارية من خلال محول DC-AC ثنائي الاتجاه. تقع نقطة تجميع الطاقة عند طرف بطارية التيار المستمر. خلال النهار، يقوم توليد الطاقة الكهروضوئية أولاً بتزويد الحمل، ثم يقوم بشحن البطارية من خلال وحدة التحكم MPPT. نظام تخزين الطاقة متصل بالشبكة، ويمكن توصيل الطاقة الزائدة بالشبكة؛ في الليل، يتم تفريغ البطارية لتزويد الحمولة، ويتم استكمال الجزء غير الكافي بالشبكة؛ عندما تكون الشبكة خارج الطاقة، فإن توليد الطاقة الكهروضوئية وبطاريات الليثيوم توفر الطاقة فقط للحمل خارج الشبكة، ولا يمكن استخدام الحمل المتصل بالشبكة. عندما تكون طاقة الحمل أكبر من طاقة توليد الطاقة الكهروضوئية، يمكن للشبكة والطاقة الكهروضوئية توفير الطاقة للحمل في نفس الوقت. نظرًا لأن توليد الطاقة الكهروضوئية واستهلاك طاقة الحمل غير مستقرين، فإنهم يعتمدون على البطاريات لموازنة طاقة النظام. بالإضافة إلى ذلك، يدعم النظام أيضًا المستخدمين لضبط وقت الشحن والتفريغ لتلبية طلب المستخدم على الطاقة.
كيف يعمل النظام المقترن بالتيار المستمر
المصدر: Spiritenergy، معهد هايتونج لأبحاث الأوراق المالية
نظام الطاقة الكهروضوئية الهجين + تخزين الطاقة
المصدر: مجتمع GoodWe الكهروضوئي، معهد هايتونج لأبحاث الأوراق المالية
يدمج العاكس الهجين وظائف خارج الشبكة لتحسين كفاءة الشحن. تقوم المحولات المرتبطة بالشبكة تلقائيًا بإيقاف تشغيل الطاقة لنظام الألواح الشمسية الخاص بك أثناء انقطاع التيار الكهربائي لأسباب تتعلق بالسلامة. من ناحية أخرى، تسمح العاكسات الهجينة للمستخدمين بالحصول على إمكانات خارج الشبكة وعلى الشبكة في نفس الوقت، لذلك يمكن استخدام الطاقة حتى أثناء انقطاع التيار الكهربائي. تعمل العاكسات الهجينة على تبسيط مراقبة الطاقة، مما يسمح بفحص البيانات الحيوية مثل الأداء وإنتاج الطاقة من خلال لوحة العاكس أو الأجهزة الذكية المتصلة. إذا كان النظام يحتوي على عاكسين، فيجب مراقبتهما بشكل منفصل. يعمل اقتران التيار المستمر على تقليل خسائر تحويل التيار المتردد إلى التيار المستمر. تبلغ كفاءة شحن البطارية حوالي 95-99%، في حين تبلغ كفاءة توصيل التيار المتردد 90%.
المحولات الهجينة اقتصادية، مدمجة، وسهلة التركيب. قد يكون تركيب عاكس هجين جديد مع بطارية مقترنة بالتيار المستمر أرخص من إعادة تجهيز بطارية مقترنة بالتيار المتردد إلى نظام موجود لأن وحدة التحكم أرخص من العاكس المرتبط بالشبكة، والمفتاح أرخص من خزانة التوزيع، وDC- ويمكن أيضًا تحويل الحل المزدوج إلى وحدة تحكم وعاكس الكل في واحد، مما يوفر تكاليف المعدات والتركيب. خاصة بالنسبة للأنظمة الصغيرة والمتوسطة خارج الشبكة، تعتبر الأنظمة المقترنة بالتيار المستمر فعالة جدًا من حيث التكلفة. تعتبر العاكسات الهجينة معيارية للغاية، ومن السهل إضافة مكونات ووحدات تحكم جديدة. يمكن إضافة مكونات إضافية بسهولة باستخدام وحدات تحكم تعمل بالطاقة الشمسية تعمل بالتيار المستمر منخفضة التكلفة نسبيًا. وتم تصميم العاكسات الهجينة لدمج التخزين في أي وقت، مما يسهل إضافة مجموعات البطاريات. تعتبر أنظمة العاكس الهجين مدمجة نسبيًا، وتستخدم بطاريات عالية الجهد، ولها أحجام كابلات أصغر وخسائر أقل.
تكوين نظام اقتران العاصمة
المصدر: شبكة الإضاءة Zhongrui، معهد بحوث الأوراق المالية Haitong
تكوين نظام اقتران التيار المتردد
المصدر: شبكة الإضاءة Zhongrui، معهد بحوث الأوراق المالية Haitong
ومع ذلك، فإن العاكسات الهجينة ليست مناسبة لترقية أنظمة الطاقة الشمسية الحالية، كما أن تركيب الأنظمة الأكبر حجمًا أكثر تعقيدًا وتكلفة. إذا أراد المستخدم ترقية النظام الشمسي الحالي ليشمل تخزين البطارية، فإن اختيار عاكس هجين قد يؤدي إلى تعقيد الوضع، وقد يكون عاكس البطارية أكثر فعالية من حيث التكلفة لأن اختيار تركيب عاكس هجين يتطلب إعادة صياغة شاملة ومكلفة بالكامل نظام الألواح الشمسية. تعد الأنظمة الأكبر حجمًا أكثر تعقيدًا في التثبيت وأكثر تكلفة نظرًا للحاجة إلى المزيد من وحدات التحكم ذات الجهد العالي. إذا تم استخدام الكهرباء أكثر خلال النهار، سيكون هناك انخفاض طفيف في الكفاءة بسبب DC (PV) إلى DC (batt) إلى AC.
يمكن لنظام تخزين الطاقة الكهروضوئية + الطاقة المقترنة، والمعروف أيضًا باسم نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية لتحويل التيار المتردد، أن يدرك أن طاقة التيار المستمر الناتجة عن الوحدة الكهروضوئية يتم تحويلها إلى طاقة تيار متردد من خلال العاكس المتصل بالشبكة، ومن ثم يتم تحويل الطاقة الزائدة إلى طاقة التيار المستمر وتخزينها في البطارية من خلال عاكس تخزين الطاقة المقترن بالتيار المتردد. تقع نقطة تجميع الطاقة في نهاية التيار المتردد. ويشمل نظام إمداد الطاقة الكهروضوئية ونظام إمداد طاقة البطارية. يتكون النظام الكهروضوئي من مجموعة كهروضوئية وعاكس متصل بالشبكة، ويتكون نظام البطارية من حزمة بطارية وعاكس ثنائي الاتجاه. يمكن للنظامين العمل بشكل مستقل دون تداخل مع بعضهما البعض، أو يمكن فصلهما عن شبكة الطاقة الكبيرة لتشكيل نظام شبكة صغيرة.
كيف تعمل الأنظمة المقترنة بالتيار المتردد
المصدر: Spiritenergy، معهد هايتونج لأبحاث الأوراق المالية
نظام الطاقة الكهروضوئية المنزلي المقترن + تخزين الطاقة
المصدر: مجتمع GoodWe للطاقة الشمسية، معهد هايتونج لأبحاث الأوراق المالية
نظام اقتران التيار المتردد متوافق بنسبة 100% مع شبكة الطاقة، وهو سهل التركيب وسهل التوسيع. تتوفر مكونات التركيب المنزلية القياسية، وحتى الأنظمة الكبيرة نسبيًا (من مستوى 2 كيلو وات إلى ميجاوات) قابلة للتوسيع بسهولة ويمكن دمجها مع مجموعات المولدات المتصلة بالشبكة والمستقلة (وحدات الديزل، وتوربينات الرياح، وما إلى ذلك). تحتوي معظم محولات الطاقة الشمسية ذات السلسلة التي تزيد عن 3 كيلو وات على مدخلات MPPT مزدوجة، لذلك يمكن تركيب سلاسل طويلة من الألواح في اتجاهات وزوايا ميل مختلفة. في الفولتية العالية للتيار المستمر، يكون اقتران التيار المتردد أسهل وأقل تعقيدًا وبالتالي أقل تكلفة لتثبيت أنظمة كبيرة من الأنظمة المقترنة بالتيار المستمر التي تتطلب وحدات تحكم شحن MPPT متعددة.
يعتبر اقتران التيار المتردد مناسبًا لتحويل النظام، كما أنه أكثر كفاءة في استخدام أحمال التيار المتردد خلال النهار. يمكن تحويل الأنظمة الكهروضوئية الحالية المتصلة بالشبكة إلى أنظمة تخزين الطاقة بتكاليف استثمار منخفضة. يمكن أن يوفر للمستخدمين حماية آمنة للطاقة عندما تكون الشبكة خارج الطاقة. وهو متوافق مع الأنظمة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة من مختلف الشركات المصنعة. غالبًا ما تُستخدم أنظمة اقتران التيار المتردد المتقدمة للأنظمة الأكبر حجمًا خارج الشبكة وتستخدم محولات الطاقة الشمسية المتسلسلة جنبًا إلى جنب مع محولات متقدمة متعددة الأوضاع أو عاكس/شواحن لإدارة البطاريات والشبكات/المولدات. على الرغم من سهولة إعدادها وقوتها نسبيًا، إلا أنها أقل كفاءة قليلاً (90-94%) عند شحن البطاريات مقارنة بأنظمة اقتران التيار المستمر (98%). ومع ذلك، فإن هذه الأنظمة تكون أكثر كفاءة عند تشغيل أحمال عالية من التيار المتردد خلال النهار، تصل إلى أكثر من 97%، ويمكن توسيع بعض الأنظمة باستخدام محولات طاقة شمسية متعددة لتشكيل شبكات صغيرة.
يعتبر اقتران التيار المتردد أقل كفاءة وأكثر تكلفة بالنسبة للأنظمة الصغيرة. يجب تحويل الطاقة الداخلة إلى البطارية في اقتران التيار المتردد مرتين، وعندما يبدأ المستخدم في استخدام تلك الطاقة، يجب تحويلها مرة أخرى، مما يضيف المزيد من الخسائر إلى النظام. لذلك، عند استخدام نظام البطارية، تنخفض كفاءة اقتران التيار المتردد إلى 85-90%. تعد محولات التيار المتردد المقترنة أكثر تكلفة بالنسبة للأنظمة الصغيرة.
يتكون نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية المنزلية خارج الشبكة بشكل عام من الوحدات الكهروضوئية وبطاريات الليثيوم ومحولات تخزين الطاقة خارج الشبكة والأحمال ومولدات الديزل. يمكن للنظام تحقيق الشحن المباشر للبطاريات بواسطة الخلايا الكهروضوئية من خلال تحويل DC-DC، ويمكنه أيضًا تحقيق تحويل ثنائي الاتجاه DC-AC لشحن البطارية وتفريغها. خلال النهار، يقوم توليد الطاقة الكهروضوئية أولاً بتزويد الحمولة، ثم يقوم بشحن البطارية؛ وفي الليل، يتم تفريغ البطارية لتزويد الحمولة، وعندما تكون البطارية غير كافية، يتم إمداد الحمولة بواسطة مولدات الديزل. يمكنه تلبية الطلب اليومي على الكهرباء في المناطق التي لا توجد بها شبكات كهرباء. يمكن دمجه مع مولدات الديزل لتمكين مولدات الديزل من توفير الأحمال أو شحن البطاريات. معظم محولات تخزين الطاقة خارج الشبكة ليس لديها شهادة اتصال بالشبكة، وحتى إذا كان النظام يحتوي على شبكة، فلا يمكن توصيله بالشبكة.
خارج الشبكة العاكس
المصدر: الموقع الرسمي لشركة Growatt، معهد Haitong لأبحاث الأوراق المالية
نظام الطاقة الكهروضوئية المنزلي خارج الشبكة + نظام تخزين الطاقة
المصدر: مجتمع GoodWe الكهروضوئي، معهد هايتونج لأبحاث الأوراق المالية
السيناريوهات المطبقة لمحولات تخزين الطاقة
تتمتع محولات تخزين الطاقة بثلاث وظائف رئيسية، بما في ذلك الحلاقة القصوى وإمدادات الطاقة الاحتياطية وإمدادات الطاقة المستقلة. من وجهة نظر إقليمية، تعتبر الحلاقة في أوقات الذروة طلبًا في أوروبا. وبأخذ ألمانيا على سبيل المثال، وصل سعر الكهرباء في ألمانيا إلى 2.3 يوان/كيلوواط ساعة في عام 2019، لتحتل المرتبة الأولى في العالم. في السنوات الأخيرة، استمرت أسعار الكهرباء الألمانية في الارتفاع. في عام 2021، وصل سعر الكهرباء السكنية الألمانية إلى 34 سنت يورو/كيلوواط ساعة، في حين أن توزيع وتخزين الطاقة الكهروضوئية/الكهروضوئية هو 9.3/14.1 سنت يورو/كيلوواط ساعة فقط، وهو أقل بنسبة 73%/59% من سعر الكهرباء السكنية. سعر الكهرباء السكني هو نفس الفرق بين تكاليف التوزيع الكهروضوئية وتكاليف تخزين الكهرباء، وسوف يستمر في الاتساع. يمكن لأنظمة توزيع وتخزين الطاقة الكهروضوئية المنزلية أن تقلل من تكاليف الكهرباء، وبالتالي فإن المستخدمين في المناطق ذات أسعار الكهرباء المرتفعة لديهم حوافز قوية لتركيب وحدات تخزين منزلية.
أسعار الكهرباء السكنية في مختلف البلدان في عام 2019
المصدر: أبحاث EuPD، معهد هايتونج لأبحاث الأوراق المالية
مستوى أسعار الكهرباء في ألمانيا (سنت/كيلوواط ساعة)
المصدر: أبحاث EuPD، معهد هايتونج لأبحاث الأوراق المالية
في سوق الحمل الأقصى، يختار المستخدمون العاكسات الهجينة وأنظمة البطاريات المقترنة بالتيار المتردد، والتي تكون أكثر فعالية من حيث التكلفة وأسهل في التصنيع. تعتبر أجهزة شحن البطاريات العاكسة خارج الشبكة ذات المحولات الثقيلة أكثر تكلفة، وتستخدم العاكسات الهجينة وأنظمة البطاريات المقترنة بالتيار المتردد محولات بدون محولات مع ترانزستورات التبديل. تتميز هذه المحولات المدمجة وخفيفة الوزن بتصنيفات أقل لتدفق الطاقة وذروة إنتاجها، ولكنها أكثر فعالية من حيث التكلفة وأرخص وأسهل في التصنيع.
تحتاج الولايات المتحدة واليابان إلى إمدادات الطاقة الاحتياطية، كما أن إمدادات الطاقة المستقلة مطلوبة بشكل عاجل في السوق، بما في ذلك جنوب أفريقيا ومناطق أخرى. ووفقا لتقييم الأثر البيئي، تجاوز متوسط مدة انقطاع التيار الكهربائي في الولايات المتحدة في عام 2020 8 ساعات، وهو ما تأثر بشكل رئيسي بمساكن السكان المتفرقة في الولايات المتحدة، وشيخوخة بعض شبكات الكهرباء، والكوارث الطبيعية. يمكن أن يؤدي تطبيق أنظمة توزيع وتخزين الطاقة الكهروضوئية المنزلية إلى تقليل الاعتماد على شبكة الطاقة وزيادة موثوقية مصدر الطاقة من جانب المستخدم. نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية في الولايات المتحدة أكبر حجما ومجهز بعدد أكبر من البطاريات لأنه يحتاج إلى تخزين الكهرباء للتعامل مع الكوارث الطبيعية. مصدر الطاقة المستقل هو طلب عاجل في السوق. وفي دول مثل جنوب أفريقيا، وباكستان، ولبنان، والفلبين، وفيتنام، حيث سلسلة التوريد العالمية ضيقة، فإن البنية التحتية الوطنية ليست كافية لدعم استهلاك الناس للكهرباء، لذلك يجب أن يكون المستخدمون مجهزين بأنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية المنزلية.
مدة انقطاع التيار الكهربائي في الولايات المتحدة للفرد (ساعات)
المصدر: تقييم الأثر البيئي، معهد هايتونج لأبحاث الأوراق المالية
في يونيو 2022، بدأت جنوب إفريقيا تقنين المستوى السادس للطاقة، حيث تعاني العديد من الأماكن من انقطاع التيار الكهربائي لمدة 6 ساعات يوميًا.
المصدر: مجتمع GoodWe الكهروضوئي، معهد هايتونج لأبحاث الأوراق المالية
المحولات الهجينة لها بعض القيود كطاقة احتياطية. بالمقارنة مع محولات البطارية المخصصة خارج الشبكة، فإن المحولات الهجينة لها بعض القيود، بشكل رئيسي زيادة محدودة أو ذروة إنتاج الطاقة أثناء انقطاع التيار الكهربائي. بالإضافة إلى ذلك، لا تحتوي بعض المحولات الهجينة على قدرة طاقة احتياطية أو طاقة احتياطية محدودة، لذلك يمكن فقط نسخ الأحمال الصغيرة أو الضرورية مثل الإضاءة ودوائر الطاقة الأساسية أثناء انقطاع التيار الكهربائي، وستحصل العديد من الأنظمة على تأخير لمدة 3-5 ثوانٍ أثناء انقطاع التيار الكهربائي. الانقطاعات. توفر العاكسات خارج الشبكة ارتفاعًا كبيرًا في إنتاج الطاقة وذروة إنتاجها، ويمكنها التعامل مع الأحمال الحثية العالية. إذا كان المستخدمون يخططون لتشغيل معدات عالية التيار مثل المضخات والضواغط والغسالات وأدوات الطاقة، فيجب أن يكون العاكس قادرًا على التعامل مع الأحمال الحثية العالية.
مقارنة طاقة خرج العاكس الهجين
المصدر: مراجعات الطاقة النظيفة، معهد هايتونج لأبحاث الأوراق المالية
العاكس الهجين المقترن بالتيار المستمر
في الوقت الحاضر، تستخدم معظم أنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية في الصناعة اقتران التيار المستمر لتحقيق تصميم متكامل للطاقة الكهروضوئية وتخزين الطاقة، خاصة في الأنظمة الجديدة، حيث تكون العاكسات الهجينة سهلة التركيب ومنخفضة التكلفة. عند إضافة نظام جديد، فإن استخدام عاكس هجين للطاقة الكهروضوئية وتخزين الطاقة يمكن أن يقلل من تكاليف المعدات وتكاليف التركيب، لأن عاكس واحد يمكن أن يحقق التحكم المتكامل والعاكس. إن وحدة التحكم ومفتاح التبديل في نظام اقتران التيار المستمر أرخص من العاكس المتصل بالشبكة وخزانة التوزيع في نظام اقتران التيار المتردد، وبالتالي فإن حل اقتران التيار المستمر أرخص من حل اقتران التيار المتردد. في نظام اقتران التيار المستمر، تكون وحدة التحكم والبطارية والعاكس متسلسلة، والاتصال ضيق نسبيًا، والمرونة ضعيفة. بالنسبة للأنظمة المثبتة حديثًا، تم تصميم الخلايا الكهروضوئية والبطاريات والعاكسات وفقًا لطاقة الحمل للمستخدم واستهلاك الطاقة، لذا فهي أكثر ملاءمة للعاكسات الهجينة المقترنة بالتيار المستمر.
تعد منتجات العاكس الهجين المقترنة بالتيار المستمر هي الاتجاه السائد، وقد قامت كبرى الشركات المصنعة المحلية بنشرها. باستثناء شركة AP Energy، قامت كبرى الشركات المصنعة للعاكسات المحلية بنشر عاكسات هجينة، من بينهاسينينغ إلكتريك، جودوي، وجينلونغكما قمنا أيضًا بنشر محولات مقترنة بالتيار المتردد، واكتمل نموذج المنتج. يدعم العاكس الهجين Deye اقتران AC على أساس اقتران DC، والذي يوفر سهولة التثبيت لاحتياجات تحويل المخزون للمستخدمين.سنغرو، وهواوي، وسينينغ إلكتريك، وجودويلقد نشرت بطاريات تخزين الطاقة، وقد يصبح تكامل عاكس البطارية اتجاهًا في المستقبل.
تخطيط الشركات المصنعة للعاكس المحلية الكبرى
المصدر: المواقع الرسمية لمختلف الشركات، معهد هايتونج لأبحاث الأوراق المالية
تعتبر المنتجات ذات الجهد العالي ثلاثية الطور محط اهتمام جميع الشركات، وتركز شركة Deye على سوق المنتجات ذات الجهد المنخفض. حاليًا، معظم منتجات العاكس الهجين تقع ضمن 10KW، والمنتجات التي تقل عن 6KW هي في الغالب منتجات ذات جهد منخفض أحادية الطور، ومنتجات 5-10KW هي في الغالب منتجات ذات جهد عالي ثلاثية الطور. قامت شركة Deye بتطوير مجموعة متنوعة من المنتجات ذات الجهد المنخفض عالية الطاقة، وقد بدأ بيع منتج الجهد المنخفض بقدرة 15 كيلو واط الذي تم إطلاقه هذا العام.
الشركات المصنعة للعاكس المحلية منتجات العاكس الهجين
وصلت كفاءة التحويل القصوى للمنتجات الجديدة من الشركات المصنعة للعاكس المحلية إلى حوالي 98%، ويكون وقت التبديل على الشبكة وخارجها بشكل عام أقل من 20 مللي ثانية. الحد الأقصى لكفاءة التحويلمن جين لونغ، سنجرو، وهواويوصلت المنتجات إلى 98.4%، وجيد نحنكما وصلت إلى 98.2%. الحد الأقصى لكفاءة التحويل لـ Homai وDeye أقل قليلاً من 98%، لكن وقت التبديل داخل الشبكة وخارجها لـ Deye يبلغ 4 مللي ثانية فقط، وهو أقل بكثير من 10-20 مللي ثانية لأقرانه.
مقارنة الحد الأقصى لكفاءة التحويل للعاكسات الهجينة من مختلف الشركات
المصدر: المواقع الرسمية لكل شركة، معهد هايتونج لأبحاث الأوراق المالية
مقارنة زمن التبديل للمحولات الهجينة لمختلف الشركات (ملي ثانية)
المصدر: المواقع الرسمية لكل شركة، معهد هايتونج لأبحاث الأوراق المالية
تستهدف المنتجات الرئيسية لمصنعي العاكس المحليين في الغالب الأسواق الثلاثة الرئيسية في أوروبا والولايات المتحدة وأستراليا. في السوق الأوروبية، تعد الأسواق الأساسية التقليدية للطاقة الكهروضوئية مثل ألمانيا والنمسا وسويسرا والسويد وهولندا أسواقًا ثلاثية المراحل، والتي تفضل المنتجات ذات الطاقة الأعلى. الشركات المصنعة التقليدية ذات المزايا هي Sunshine و Goodwe. تتسارع شركة Ginlang في اللحاق بالركب، بالاعتماد على الميزة السعرية وإطلاق منتجات عالية الطاقة فوق 15KW التي يفضلها المستخدمون. تحتاج دول جنوب أوروبا مثل إيطاليا وإسبانيا بشكل أساسي إلى منتجات ذات جهد منخفض أحادية الطور.جودوي وجينلانج وشوهانجكان أداء الشركة جيدًا في إيطاليا العام الماضي، حيث شكّلت كل واحدة منها حوالي 30% من السوق. تطلب دول أوروبا الشرقية مثل جمهورية التشيك وبولندا ورومانيا وليتوانيا بشكل أساسي منتجات ثلاثية المراحل، ولكن قبول أسعارها منخفض. لذلك، كان أداء Shouhang جيدًا في هذا السوق بفضل ميزة السعر المنخفض. في الربع الثاني من هذا العام، بدأت Deye بشحن منتجات جديدة بقدرة 15 كيلو وات إلى الولايات المتحدة. تمتلك الولايات المتحدة أنظمة تخزين طاقة أكبر وتفضل منتجات طاقة أعلى.
منتجات العاكس الهجين الخاصة بالمصنعين المحليين للعاكس تستهدف السوق
المصدر: المواقع الرسمية لكل شركة، معهد هايتونج لأبحاث الأوراق المالية
يعد عاكس البطارية من النوع المنفصل أكثر شيوعًا بين القائمين على التركيب، ولكن عاكس البطارية الشامل هو اتجاه التطوير المستقبلي. تنقسم العاكسات الهجينة لتخزين الطاقة الشمسية إلى محولات هجينة تباع بشكل منفصل وأنظمة تخزين طاقة البطارية (BESS) التي تبيع العاكسات والبطاريات معًا. حاليًا، مع سيطرة التجار على القنوات، يتركز العملاء المباشرون نسبيًا، وأصبحت المنتجات ذات البطاريات والعاكسات المنفصلة أكثر شيوعًا، خاصة خارج ألمانيا، لأنها سهلة التركيب والتوسيع، ويمكن أن تقلل من تكاليف الشراء. ، إذا لم يتمكن أحد الموردين من توفير البطاريات أو العاكسات، فيمكنك العثور على مورد ثانٍ، وسيكون التسليم أكثر ضمانًا. الاتجاه السائد في ألمانيا والولايات المتحدة واليابان هو آلات الكل في واحد. يمكن للآلة الشاملة أن توفر الكثير من مشاكل ما بعد البيع، وهناك عوامل اعتماد. على سبيل المثال، يجب ربط شهادة نظام مكافحة الحرائق في الولايات المتحدة بالعاكس. الاتجاه التكنولوجي الحالي هو نحو الأجهزة المتكاملة، ولكن فيما يتعلق بمبيعات السوق، فإن النوع المقسم يحظى بقبول أكبر من قبل القائمين على التركيب.
بدأت معظم الشركات المصنعة المحلية في نشر آلات متكاملة ذات عاكس للبطارية. الشركات المصنعة مثلشوهانج شينينج، جروات، وكيهوالقد اختاروا جميعا هذا النموذج. وصلت مبيعات بطاريات تخزين الطاقة Shougang Xinneng في عام 2021 إلى 35,100 قطعة، بزيادة 25 مرة مقارنة بـ 20 عامًا؛ تخزين الطاقة لدى Growatt في عام 2021 بلغت مبيعات البطاريات 53000 مجموعة، أي بزيادة خمسة أضعاف عما كانت عليه قبل 20 عامًا. لقد أدت الجودة الممتازة لمحولات تخزين الطاقة من Airo إلى دفع النمو المستمر لمبيعات البطاريات. وفي عام 2021، بلغت شحنات بطاريات Airo 196.99 ميجاوات في الساعة، مع إيرادات بلغت 383 مليون يوان، أي أكثر من ضعف إيرادات محولات تخزين الطاقة. يتمتع العملاء بدرجة عالية من الاعتراف بمصنعي العاكس الذين يصنعون البطاريات لأن لديهم علاقة تعاون جيدة مع الشركات المصنعة للعاكس ولديهم ثقة في المنتجات.
تزداد نسبة إيرادات بطارية تخزين الطاقة الجديدة Shouhang بسرعة
rce: تقييم الأثر البيئي، معهد بحوث الأوراق المالية هايتونج
ستشكل إيرادات بطاريات تخزين الطاقة الخاصة بشركة Airo 46% في عام 2021
المصدر: مجتمع GoodWe الكهروضوئي، معهد هايتونج لأبحاث الأوراق المالية
في الأنظمة المقترنة بالتيار المستمر، تكون أنظمة البطاريات ذات الجهد العالي أكثر كفاءة، ولكنها أكثر تكلفة في حالة نقص البطاريات ذات الجهد العالي. بالمقارنة مع أنظمة البطاريات 48 فولت، تتمتع البطاريات ذات الجهد العالي بنطاق جهد تشغيل يبلغ 200-500 فولت تيار مستمر، وفقدان كابلات أقل وكفاءة أعلى، لأن الألواح الشمسية تعمل عادةً عند 300-600 فولت، على غرار جهد البطارية، وفقدان منخفض جدًا وكفاءة عالية. يمكن استخدام محولات DC-DC. تتميز أنظمة البطاريات ذات الجهد العالي بأسعار بطاريات أعلى وأسعار عاكسات أقل من أنظمة الجهد المنخفض. في الوقت الحالي، هناك طلب كبير على بطاريات الجهد العالي وإمدادات غير كافية، لذلك يصعب شراء البطاريات ذات الجهد العالي. في حالة نقص بطاريات الجهد العالي، يكون من الأرخص استخدام أنظمة بطاريات الجهد المنخفض.
اقتران DC بين مجموعة الطاقة الشمسية والعاكس
المصدر: مراجعات الطاقة النظيفة، معهد هايتونج لأبحاث الأوراق المالية
اقتران مباشر للتيار المستمر بمحولات هجينة متوافقة
rce: مراجعات الطاقة النظيفة، معهد هايتونج لأبحاث الأوراق المالية
تعتبر المحولات الهجينة من كبرى الشركات المصنعة المحلية مناسبة للأنظمة خارج الشبكة لأن إنتاج الطاقة الاحتياطية أثناء انقطاع التيار الكهربائي غير محدود. إن طاقة إمداد الطاقة الاحتياطية لبعض المنتجات أقل قليلاً من نطاق الطاقة العادي، ولكنطاقة إمداد الطاقة الاحتياطية للمنتجات الجديدة من Goodwe وJinlang وSungrow وHemai هي نفس القيمة العادية، أي أن الطاقة ليست مقيدة بشكل أكبر عند التشغيل خارج الشبكة، لذا فإن محولات تخزين الطاقة الخاصة بالمصنعين المحليين للعاكس مناسبة للأنظمة خارج الشبكة.
مقارنة طاقة إمداد الطاقة الاحتياطية لمنتجات العاكس الهجين من الشركات المصنعة للعاكس المحلية
مصادر البيانات: المواقع الرسمية لكل شركة، معهد هايتونج لأبحاث الأوراق المالية
العاكس إلى جانب التيار المتردد
الأنظمة المقترنة بالتيار المستمر ليست مناسبة لتعديل الأنظمة الحالية المتصلة بالشبكة. تحتوي طريقة اقتران التيار المستمر بشكل أساسي على المشكلات التالية: أولاً، يواجه النظام الذي يستخدم اقتران التيار المستمر مشكلات في الأسلاك المعقدة وتصميم الوحدة الزائدة عن الحاجة عند تعديل النظام الحالي المتصل بالشبكة؛ ثانيًا، التأخير في التبديل بين متصل بالشبكة وخارج الشبكة طويل، وهو أمر يصعب على المستخدمين استخدامه. تجربة الكهرباء سيئة. ثالثًا، وظائف التحكم الذكية ليست شاملة بما فيه الكفاية واستجابة التحكم ليست في الوقت المناسب بما فيه الكفاية، مما يجعل من الصعب تنفيذ تطبيقات الشبكة الصغيرة لإمدادات الطاقة للمنزل بأكمله. لذلك، اختارت بعض الشركات طريق تكنولوجيا اقتران التيار المتردد، مثل Yuneng.
نظام اقتران التيار المتردد يجعل تركيب المنتج أسهل. تحقق Yuneng تدفق الطاقة في اتجاهين عن طريق اقتران جانب التيار المتردد والنظام الكهروضوئي، مما يلغي الحاجة إلى الوصول إلى ناقل DC الكهروضوئي، مما يجعل تركيب المنتج أسهل؛ إنه يحقق التكامل خارج الشبكة من خلال مزيج من التحكم في البرامج في الوقت الفعلي وتحسينات تصميم الأجهزة والتبديل على مستوى المللي ثانية؛ من خلال التحكم في خرج عاكس تخزين الطاقة والتصميم المدمج المبتكر لنظام إمداد الطاقة وتوزيعها، يتم تحقيق تطبيق الشبكة الصغيرة لإمدادات الطاقة للمنزل بالكامل تحت سيطرة صندوق التحكم الآلي.
الحد الأقصى لكفاءة التحويل للمنتجات المقترنة بالتيار المتردد أقل قليلاً من كفاءة المحولات الهجينة. قامت Jinlong وGoodWe أيضًا بنشر منتجات مقترنة بالتيار المتردد، تستهدف بشكل أساسي سوق تحويل الأسهم. الحد الأقصى لكفاءة التحويل للمنتجات المقترنة بالتيار المتردد هي 94-97%، وهي أقل قليلاً من تلك الخاصة بالعاكسات الهجينة. ويرجع ذلك أساسًا إلى أن المكونات يجب أن تخضع لمرحلتين من التحويل قبل أن يتم تخزينها في البطارية بعد توليد الكهرباء، مما يقلل من كفاءة التحويل.
مقارنة المنتجات المقترنة بالتيار المتردد من الشركات المصنعة للعاكس المحلية
المصدر: المواقع الرسمية لمختلف الشركات، معهد هايتونج لأبحاث الأوراق المالية
وقت النشر: 20 مايو 2024
