Arten von Energiespeicher-Wechselrichtern
Technische Route: Es gibt zwei Hauptrouten: DC-Kopplung und AC-Kopplung
Das Photovoltaik-Speichersystem umfasst Solarmodule, Steuerungen,Solarwechselrichter, Energiespeicherbatterien, Lasten und andere Ausrüstung. Es gibt zwei technische Hauptwege: DC-Kopplung und AC-Kopplung. Unter AC- oder DC-Kopplung versteht man die Art und Weise, wie das Solarpanel mit dem Energiespeicher oder dem Batteriesystem gekoppelt oder verbunden wird. Die Verbindungsart zwischen Solarpanel und Batterie kann Wechselstrom oder Gleichstrom sein. Die meisten elektronischen Schaltkreise verwenden Gleichstrom, Sonnenkollektoren erzeugen Gleichstrom und Batterien speichern Gleichstrom, aber die meisten Elektrogeräte werden mit Wechselstrom betrieben.
Hybrides Photovoltaik- und Energiespeichersystem, d. h. der vom Photovoltaikmodul erzeugte Gleichstrom wird über den Controller im Batteriepaket gespeichert, und das Netz kann die Batterie auch über den bidirektionalen DC-AC-Wandler laden. Der Energiesammelpunkt befindet sich am Ende der Gleichstrombatterie. Tagsüber versorgt die Photovoltaik-Stromerzeugung zunächst die Last und lädt dann die Batterie über den MPPT-Regler auf. Das Energiespeichersystem ist an das Netz angeschlossen und der überschüssige Strom kann ins Netz eingespeist werden; nachts entlädt sich die Batterie, um die Last zu versorgen, und der unzureichende Teil wird durch das Netz ergänzt; Wenn das Netz keinen Strom hat, versorgen die Photovoltaik-Stromerzeugung und Lithiumbatterien nur die netzunabhängige Last mit Strom, und die netzgekoppelte Last kann nicht genutzt werden. Wenn die Lastleistung größer ist als die Stromerzeugungsleistung der Photovoltaik, können das Netz und die Photovoltaik die Last gleichzeitig mit Strom versorgen. Da Photovoltaik-Stromerzeugung und Laststromverbrauch nicht stabil sind, sind sie auf Batterien angewiesen, um die Systemenergie auszugleichen. Darüber hinaus unterstützt das System den Benutzer auch dabei, die Lade- und Entladezeit so einzustellen, dass er dem Strombedarf des Benutzers entspricht.
Wie ein DC-gekoppeltes System funktioniert
Quelle: spiritenergy, Haitong Securities Research Institute
Hybrides Photovoltaik + Energiespeichersystem
Quelle: GoodWe Photovoltaic Community, Haitong Securities Research Institute
Der Hybrid-Wechselrichter integriert Off-Grid-Funktionalität, um die Ladeeffizienz zu verbessern. Netzgekoppelte Wechselrichter schalten bei einem Stromausfall aus Sicherheitsgründen automatisch die Stromversorgung Ihrer Solaranlage ab. Hybrid-Wechselrichter hingegen ermöglichen es Benutzern, gleichzeitig netzunabhängige und netzgebundene Funktionen zu nutzen, sodass Strom auch bei Stromausfällen genutzt werden kann. Hybrid-Wechselrichter vereinfachen die Energieüberwachung und ermöglichen die Überprüfung wichtiger Daten wie Leistung und Energieproduktion über das Wechselrichterpanel oder angeschlossene intelligente Geräte. Verfügt die Anlage über zwei Wechselrichter, müssen diese separat überwacht werden. Die DC-Kopplung reduziert Verluste bei der AC-DC-Umwandlung. Der Ladewirkungsgrad der Batterie liegt bei etwa 95–99 %, während die Wechselstromkopplung bei 90 % liegt.
Hybridwechselrichter sind wirtschaftlich, kompakt und einfach zu installieren. Die Installation eines neuen Hybrid-Wechselrichters mit einer DC-gekoppelten Batterie kann günstiger sein als die Nachrüstung einer AC-gekoppelten Batterie in ein bestehendes System, da die Steuerung billiger ist als ein netzgekoppelter Wechselrichter, der Schalter billiger als ein Verteilerschrank und die DC-gekoppelte Batterie billiger ist. Die gekoppelte Lösung kann auch in ein Controller-Wechselrichter-Komplettsystem umgewandelt werden, wodurch sowohl Geräte- als auch Installationskosten eingespart werden. Gerade für netzunabhängige Systeme kleiner und mittlerer Leistung sind DC-gekoppelte Systeme sehr kostengünstig. Hybrid-Wechselrichter sind hochmodular und es ist einfach, neue Komponenten und Steuerungen hinzuzufügen. Mit relativ kostengünstigen DC-Solarreglern können zusätzliche Komponenten problemlos hinzugefügt werden. Und Hybrid-Wechselrichter sind so konzipiert, dass sie jederzeit Speicher integrieren können, was das Hinzufügen von Batteriepaketen erleichtert. Hybrid-Wechselrichtersysteme sind relativ kompakt, nutzen Hochspannungsbatterien und haben kleinere Kabelgrößen und geringere Verluste.
Konfiguration des DC-Kopplungssystems
Quelle: Zhongrui Lighting Network, Haitong Securities Research Institute
Konfiguration des AC-Kopplungssystems
Quelle: Zhongrui Lighting Network, Haitong Securities Research Institute
Allerdings sind Hybrid-Wechselrichter nicht für die Aufrüstung bestehender Solaranlagen geeignet und größere Anlagen sind aufwändiger und teurer in der Installation. Wenn ein Benutzer eine bestehende Solaranlage mit Batteriespeicher aufrüsten möchte, kann die Wahl eines Hybrid-Wechselrichters die Situation verkomplizieren, und ein Batterie-Wechselrichter kann kostengünstiger sein, da die Entscheidung für die Installation eines Hybrid-Wechselrichters eine umfassende und teure Überarbeitung des gesamten Systems erfordert Solarpanelsystem. Größere Systeme sind komplexer zu installieren und aufgrund des Bedarfs an mehr Hochspannungssteuerungen teurer. Wenn tagsüber mehr Strom verbraucht wird, kommt es aufgrund von Gleichstrom (PV) zu Gleichstrom (batt) zu Wechselstrom zu einem leichten Rückgang der Effizienz.
Das gekoppelte Photovoltaik- und Energiespeichersystem, auch als AC-Transformations-Photovoltaik- und Energiespeichersystem bekannt, kann realisieren, dass der vom Photovoltaikmodul erzeugte Gleichstrom über den netzgekoppelten Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt wird und anschließend der überschüssige Strom umgewandelt wird in Gleichstrom umgewandelt und über den Wechselstrom-gekoppelten Energiespeicher-Wechselrichter in der Batterie gespeichert. Der Energiesammelpunkt befindet sich auf der AC-Seite. Es umfasst ein Photovoltaik-Stromversorgungssystem und ein Batterie-Stromversorgungssystem. Die Photovoltaikanlage besteht aus einer Photovoltaikanlage und einem netzgekoppelten Wechselrichter, das Batteriesystem aus einem Batteriepaket und einem bidirektionalen Wechselrichter. Die beiden Systeme können unabhängig voneinander arbeiten, ohne sich gegenseitig zu stören, oder sie können vom großen Stromnetz getrennt werden, um ein Mikronetzsystem zu bilden.
Wie AC-gekoppelte Systeme funktionieren
Quelle: spiritenergy, Haitong Securities Research Institute
Gekoppeltes Haushalts-Photovoltaik- und Energiespeichersystem
Quelle: GoodWe Solar Community, Haitong Securities Research Institute
Das AC-Kopplungssystem ist zu 100 % mit dem Stromnetz kompatibel, einfach zu installieren und leicht zu erweitern. Standard-Haushaltsinstallationskomponenten sind verfügbar, und selbst größere Systeme (2 kW bis MW-Ebene) sind problemlos erweiterbar und können mit netzgekoppelten und eigenständigen Stromaggregaten (Dieselaggregate, Windkraftanlagen usw.) kombiniert werden. Die meisten String-Solarwechselrichter über 3 kW verfügen über zwei MPPT-Eingänge, sodass lange Modulstränge in unterschiedlichen Ausrichtungen und Neigungswinkeln installiert werden können. Bei höheren Gleichspannungen ist die AC-Kopplung einfacher, weniger komplex und daher kostengünstiger in der Installation großer Systeme als DC-gekoppelte Systeme, die mehrere MPPT-Laderegler erfordern.
Die AC-Kopplung eignet sich für die Systemtransformation und es ist effizienter, AC-Lasten tagsüber zu nutzen. Bestehende netzgekoppelte PV-Anlagen können mit geringen Investitionskosten in Energiespeichersysteme umgewandelt werden. Es kann Benutzern einen sicheren Stromschutz bieten, wenn das Netz keinen Strom hat. Es ist mit netzgekoppelten PV-Systemen verschiedener Hersteller kompatibel. Fortschrittliche AC-Kopplungssysteme werden häufig für größere netzunabhängige Systeme verwendet und verwenden String-Solarwechselrichter in Kombination mit fortschrittlichen Multimode-Wechselrichtern oder Wechselrichtern/Ladegeräten zur Verwaltung von Batterien und Netzen/Generatoren. Obwohl sie relativ einfach einzurichten und leistungsstark sind, sind sie beim Laden von Batterien etwas weniger effizient (90–94 %) als DC-Kopplungssysteme (98 %). Allerdings sind diese Systeme bei der Versorgung hoher Wechselstromlasten tagsüber effizienter und erreichen einen Wirkungsgrad von über 97 %, und einige Systeme können mit mehreren Solarwechselrichtern zu Mikronetzen erweitert werden.
Die AC-Kopplung ist bei kleinen Systemen weniger effizient und teurer. Die bei der Wechselstromkopplung in die Batterie eingespeiste Energie muss zweimal umgewandelt werden, und wenn der Benutzer beginnt, diese Energie zu nutzen, muss sie erneut umgewandelt werden, was zu weiteren Verlusten im System führt. Daher sinkt der AC-Kopplungswirkungsgrad bei Verwendung eines Batteriesystems auf 85–90 %. AC-gekoppelte Wechselrichter sind für kleine Systeme teurer.
Das netzunabhängige Photovoltaik- und Energiespeichersystem für den Haushalt besteht im Allgemeinen aus Photovoltaikmodulen, Lithiumbatterien, netzunabhängigen Energiespeicher-Wechselrichtern, Lasten und Dieselgeneratoren. Das System kann das direkte Laden von Batterien durch Photovoltaik durch Gleichstrom-Gleichstrom-Umwandlung realisieren und kann auch eine bidirektionale Gleichstrom-Wechselstrom-Umwandlung zum Laden und Entladen von Batterien realisieren. Tagsüber versorgt die Photovoltaik-Stromerzeugung zunächst die Last und lädt dann die Batterie; Nachts entlädt sich die Batterie, um die Last zu versorgen, und wenn die Batterie nicht ausreicht, wird die Last durch Dieselgeneratoren versorgt. Es kann den täglichen Strombedarf in Gebieten ohne Stromnetz decken. Es kann mit Dieselgeneratoren kombiniert werden, damit Dieselgeneratoren Lasten versorgen oder Batterien laden können. Die meisten netzunabhängigen Energiespeicher-Wechselrichter verfügen nicht über eine Netzanschlusszertifizierung, und selbst wenn das System über ein Netz verfügt, kann es nicht an das Netz angeschlossen werden.
Off-Grid-Wechselrichter
Quelle: Offizielle Website von Growatt, Haitong Securities Research Institute
Netzunabhängiges Photovoltaik- und Energiespeichersystem für zu Hause
Quelle: GoodWe Photovoltaic Community, Haitong Securities Research Institute
Anwendbare Szenarien für Energiespeicher-Wechselrichter
Energiespeicher-Wechselrichter haben drei Hauptfunktionen, darunter Spitzenausgleich, Notstromversorgung und unabhängige Stromversorgung. Aus regionaler Sicht ist Spitzenausgleich in Europa eine Forderung. Am Beispiel Deutschlands erreichte der Strompreis in Deutschland im Jahr 2019 2,3 Yuan/kWh und lag damit weltweit an erster Stelle. In den letzten Jahren sind die deutschen Strompreise weiter gestiegen. Im Jahr 2021 liegt der deutsche Strompreis für Privathaushalte bei 34 Cent/kWh, während die Stromgestehungskosten für Photovoltaik/Photovoltaikverteilung und -speicherung nur 9,3/14,1 Cent/kWh betragen, was 73 %/59 % niedriger ist als der Strompreis für Privathaushalte. Der Strompreis für Privathaushalte ist derselbe wie Die Differenz zwischen den Stromkosten für Photovoltaik-Verteilung und -Speicherung wird sich weiter vergrößern. Photovoltaik-Verteilungs- und Speichersysteme für Privathaushalte können die Stromkosten senken, sodass Nutzer in Gebieten mit hohen Strompreisen starke Anreize haben, Haushaltsspeicher zu installieren.
Strompreise für Privathaushalte in verschiedenen Ländern im Jahr 2019
Quelle: EuPD Research, Haitong Securities Research Institute
Strompreisniveau in Deutschland (Cent/kWh)
Quelle: EuPD Research, Haitong Securities Research Institute
Im Spitzenlastmarkt entscheiden sich Anwender für Hybridwechselrichter und AC-gekoppelte Batteriesysteme, die kostengünstiger und einfacher herzustellen sind. Netzunabhängige Batterie-Wechselrichter-Ladegeräte mit schweren Transformatoren sind teurer, und Hybrid-Wechselrichter und AC-gekoppelte Batteriesysteme verwenden transformatorlose Wechselrichter mit Schalttransistoren. Diese kompakten und leichten Wechselrichter verfügen über geringere Spitzen- und Spitzenleistungswerte, sind jedoch kostengünstiger, billiger und einfacher herzustellen.
Die Vereinigten Staaten und Japan benötigen eine Notstromversorgung, und eine unabhängige Stromversorgung ist auf dem Markt dringend gefragt, auch in Südafrika und anderen Regionen. Nach Angaben der EIA lag die durchschnittliche Dauer eines Stromausfalls in den Vereinigten Staaten im Jahr 2020 bei über 8 Stunden, was hauptsächlich auf die verstreute Wohnsituation amerikanischer Einwohner, die Alterung einiger Stromnetze und Naturkatastrophen zurückzuführen war. Der Einsatz von Photovoltaik-Verteilungs- und Speichersystemen für Haushalte kann die Abhängigkeit vom Stromnetz verringern und die Zuverlässigkeit der Stromversorgung auf der Nutzerseite erhöhen. Das Photovoltaik-Energiespeichersystem in den Vereinigten Staaten ist größer und mit mehr Batterien ausgestattet, da es Strom speichern muss, um Naturkatastrophen zu bewältigen. Eine unabhängige Stromversorgung ist eine dringende Marktforderung. In Ländern wie Südafrika, Pakistan, Libanon, den Philippinen und Vietnam, in denen die globale Lieferkette eng ist, reicht die nationale Infrastruktur nicht aus, um den Stromverbrauch der Menschen zu decken, daher müssen die Nutzer mit Photovoltaik-Energiespeichersystemen für den Haushalt ausgestattet werden.
Dauer der Stromausfälle in den USA pro Kopf (Stunden)
Quelle: EIA, Haitong Securities Research Institute
Im Juni 2022 begann Südafrika mit der Stromrationierung der Stufe sechs, wobei es an vielen Orten sechs Stunden am Tag zu Stromausfällen kam.
Quelle: GoodWe Photovoltaic Community, Haitong Securities Research Institute
Hybrid-Wechselrichter haben als Notstrom einige Einschränkungen. Im Vergleich zu dedizierten netzunabhängigen Batteriewechselrichtern weisen Hybridwechselrichter einige Einschränkungen auf, vor allem eine begrenzte Spitzen- oder Spitzenleistungsabgabe bei Stromausfällen. Darüber hinaus verfügen einige Hybrid-Wechselrichter über keine Notstromversorgung oder nur über eine begrenzte Notstromversorgung, sodass bei Stromausfällen nur kleine oder notwendige Lasten wie Beleuchtung und Grundstromkreise als Notstromversorgung gesichert werden können, und bei vielen Systemen kommt es bei der Stromversorgung zu einer Verzögerung von 3 bis 5 Sekunden Ausfälle. Inselnetz-Wechselrichter bieten eine sehr hohe Stoß- und Spitzenleistungsabgabe und können hohe induktive Lasten bewältigen. Wenn Benutzer vorhaben, Geräte mit hohen Spannungsspitzen wie Pumpen, Kompressoren, Waschmaschinen und Elektrowerkzeuge mit Strom zu versorgen, muss der Wechselrichter in der Lage sein, hohe induktive Stoßlasten zu bewältigen.
Vergleich der Ausgangsleistung des Hybridwechselrichters
Quelle: Clean Energy Reviews, Haitong Securities Research Institute
DC-gekoppelter Hybrid-Wechselrichter
Derzeit verwenden die meisten Photovoltaik-Energiespeichersysteme in der Branche eine Gleichstromkopplung, um ein integriertes Photovoltaik- und Energiespeicherdesign zu erreichen, insbesondere bei neuen Systemen, bei denen Hybridwechselrichter einfach zu installieren und kostengünstig sind. Beim Hinzufügen eines neuen Systems kann der Einsatz eines Photovoltaik- und Energiespeicher-Hybrid-Wechselrichters die Geräte- und Installationskosten senken, da ein Wechselrichter eine integrierte Steuerung und einen Wechselrichter erreichen kann. Der Controller und der Schaltschalter im DC-Kopplungssystem sind günstiger als der netzgekoppelte Wechselrichter und der Verteilerschrank im AC-Kopplungssystem, sodass die DC-Kopplungslösung günstiger ist als die AC-Kopplungslösung. Im DC-Kopplungssystem sind Controller, Batterie und Wechselrichter seriell, die Verbindung ist relativ eng und die Flexibilität ist schlecht. Bei neu installierten Systemen werden Photovoltaik, Batterien und Wechselrichter entsprechend der Lastleistung und dem Stromverbrauch des Benutzers ausgelegt und eignen sich daher besser für DC-gekoppelte Hybridwechselrichter.
DC-gekoppelte Hybrid-Wechselrichterprodukte liegen im Trend und werden von großen inländischen Herstellern eingesetzt. Mit Ausnahme von AP Energy haben große inländische Wechselrichterhersteller unter anderem Hybridwechselrichter eingesetztSineng Electric, GoodWe und Jinlonghaben auch AC-gekoppelte Wechselrichter eingesetzt und die Produktform ist vollständig. Der Hybrid-Wechselrichter von Deye unterstützt die AC-Kopplung auf Basis der DC-Kopplung, was eine einfache Installation für die Lagerumwandlungsanforderungen der Benutzer bietet.Sungrow, Huawei, Sineng Electric und GoodWehaben Energiespeicherbatterien eingesetzt, und die Integration von Batteriewechselrichtern könnte in Zukunft zu einem Trend werden.
Layout der wichtigsten inländischen Wechselrichterhersteller
Quelle: Offizielle Websites verschiedener Unternehmen, Haitong Securities Research Institute
Dreiphasige Hochspannungsprodukte stehen im Fokus aller Unternehmen, und Deye konzentriert sich auf den Markt für Niederspannungsprodukte. Derzeit liegen die meisten Hybrid-Wechselrichterprodukte innerhalb von 10 kW, Produkte unter 6 kW sind meist einphasige Niederspannungsprodukte und 5-10 kW-Produkte sind meist dreiphasige Hochspannungsprodukte. Deye hat eine Vielzahl von Hochleistungs-Niederspannungsprodukten entwickelt, und das in diesem Jahr eingeführte Niederspannungsprodukt mit 15 kW hat mit dem Verkauf begonnen.
Inländische Wechselrichterhersteller Hybrid-Wechselrichterprodukte
Der maximale Umwandlungswirkungsgrad neuer Produkte inländischer Wechselrichterhersteller hat etwa 98 % erreicht, und die netzgebundene und netzunabhängige Schaltzeit beträgt im Allgemeinen weniger als 20 ms. Die maximale Umwandlungseffizienzvon Jinlong, Sungrow und HuaweiProdukte hat 98,4 % erreicht, undGutWirhat ebenfalls 98,2 % erreicht. Die maximale Umwandlungseffizienz von Homai und Deye liegt etwas unter 98 %, aber die On-Grid- und Off-Grid-Schaltzeit von Deye beträgt nur 4 ms, weit weniger als die 10–20 ms seiner Mitbewerber.
Vergleich der maximalen Umwandlungseffizienz von Hybridwechselrichtern verschiedener Unternehmen
Quelle: Offizielle Websites der einzelnen Unternehmen, Haitong Securities Research Institute
Vergleich der Schaltzeit von Hybridwechselrichtern verschiedener Hersteller (ms)
Quelle: Offizielle Websites der einzelnen Unternehmen, Haitong Securities Research Institute
Die Hauptprodukte der inländischen Wechselrichterhersteller sind hauptsächlich auf die drei Hauptmärkte Europa, die Vereinigten Staaten und Australien ausgerichtet. Auf dem europäischen Markt handelt es sich bei den traditionellen Photovoltaik-Kernmärkten wie Deutschland, Österreich, der Schweiz, Schweden und den Niederlanden überwiegend um Drehstrommärkte, die Produkte mit höherer Leistung bevorzugen. Die traditionellen Hersteller mit Vorteilen sind Sunshine und Goodwe. Ginlang beschleunigt seinen Aufholprozess und verlässt sich dabei auf Preisvorteile und die Einführung von Hochleistungsprodukten über 15 kW werden von den Nutzern bevorzugt. Südeuropäische Länder wie Italien und Spanien benötigen hauptsächlich einphasige Niederspannungsprodukte.Goodwe, Ginlang und Shouhanghaben sich im vergangenen Jahr in Italien gut entwickelt und jeweils etwa 30 % des Marktes ausgemacht. In osteuropäischen Ländern wie der Tschechischen Republik, Polen, Rumänien und Litauen werden vor allem dreiphasige Produkte nachgefragt, die Preisakzeptanz ist jedoch gering. Daher schnitt Shouhang mit seinem geringen Preisvorteil in diesem Markt gut ab. Im zweiten Quartal dieses Jahres begann Deye mit der Auslieferung neuer 15-kW-Produkte in die Vereinigten Staaten. Die Vereinigten Staaten verfügen über größere Energiespeichersysteme und bevorzugen Produkte mit höherer Leistung.
Die Hybrid-Wechselrichterprodukte inländischer Wechselrichterhersteller zielen auf den Markt ab
Quelle: Offizielle Websites der einzelnen Unternehmen, Haitong Securities Research Institute
Der geteilte Batteriewechselrichter ist bei Installateuren beliebter, aber der All-in-One-Batteriewechselrichter ist der zukünftige Entwicklungstrend. Solarspeicher-Hybrid-Wechselrichter werden in separat erhältliche Hybrid-Wechselrichter und Batterie-Energiespeichersysteme (BESS) unterteilt, bei denen Wechselrichter und Batterien zusammen verkauft werden. Da die Vertriebskanäle derzeit von Händlern kontrolliert werden, sind die Direktkunden relativ konzentriert, und Produkte mit separaten Batterien und Wechselrichtern erfreuen sich vor allem außerhalb Deutschlands größerer Beliebtheit, da sie einfach zu installieren und zu erweitern sind und die Beschaffungskosten senken können. Wenn ein Lieferant keine Batterien oder Wechselrichter liefern kann, können Sie einen zweiten Lieferanten finden, und die Lieferung ist garantierter. Der Trend in Deutschland, den USA und Japan geht zu All-in-One-Geräten. Das All-in-One-Gerät kann viele Probleme nach dem Verkauf ersparen, und es gibt Zertifizierungsfaktoren. Beispielsweise muss die Brandschutzsystemzertifizierung in den USA mit dem Wechselrichter verknüpft werden. Der aktuelle technologische Trend geht zu All-in-One-Geräten, aber im Hinblick auf den Marktabsatz wird der Split-Typ von den Installateuren eher akzeptiert.
Die meisten inländischen Hersteller haben damit begonnen, Maschinen mit integriertem Batterie-Wechselrichter einzusetzen. Hersteller wieShohang Xinneng, Growatt und Kehuahaben sich alle für dieses Modell entschieden. Der Umsatz von Shougang Xinneng mit Energiespeicherbatterien erreichte im Jahr 2021 35.100 Stück, eine Steigerung um das 25-fache im Vergleich zu 20 Jahren; Der Energiespeicher von Growatt belief sich im Jahr 2021 auf 53.000 Batteriesätze, eine Verfünffachung gegenüber vor 20 Jahren. Die hervorragende Qualität der Airo-Energiespeicher-Wechselrichter hat das kontinuierliche Wachstum des Batterieabsatzes vorangetrieben. Im Jahr 2021 beliefen sich die Batterieauslieferungen von Airo auf 196,99 MWh, mit einem Umsatz von 383 Millionen Yuan, mehr als dem Doppelten des Umsatzes mit Energiespeicher-Wechselrichtern. Wechselrichterhersteller, die Batterien herstellen, genießen bei Kunden ein hohes Maß an Anerkennung, da sie eine gute Zusammenarbeit mit den Wechselrichterherstellern pflegen und Vertrauen in die Produkte haben.
Der Umsatzanteil von Shouhang New Energy Storage Battery steigt rapide
rce: EIA, Haitong Securities Research Institute
Der Umsatz mit Energiespeicherbatterien von Airo wird im Jahr 2021 46 % ausmachen
Quelle: GoodWe Photovoltaic Community, Haitong Securities Research Institute
In gleichstromgekoppelten Systemen sind Hochspannungsbatteriesysteme effizienter, im Falle eines Mangels an Hochspannungsbatterien jedoch teurer. Im Vergleich zu 48-V-Batteriesystemen haben Hochspannungsbatterien einen Betriebsspannungsbereich von 200–500 V Gleichstrom, geringere Kabelverluste und einen höheren Wirkungsgrad, da Solarmodule normalerweise mit 300–600 V, ähnlich der Batteriespannung, arbeiten und sehr verlustarm und hocheffizient sind Es können DC-DC-Wandler verwendet werden. Hochspannungsbatteriesysteme haben höhere Batteriepreise und niedrigere Wechselrichterpreise als Niederspannungssysteme. Derzeit besteht eine hohe Nachfrage nach Hochspannungsbatterien und das Angebot ist unzureichend, sodass Hochspannungsbatterien schwer zu kaufen sind. Im Falle eines Mangels an Hochspannungsbatterien ist es günstiger, Niederspannungsbatteriesysteme zu verwenden.
DC-Kopplung zwischen Solaranlage und Wechselrichter
Quelle: Clean Energy Reviews, Haitong Securities Research Institute
Direkte DC-Kopplung mit kompatiblen Hybrid-Wechselrichtern
rce: Clean Energy Reviews, Haitong Securities Research Institute
Für Inselnetzsysteme eignen sich Hybrid-Wechselrichter großer heimischer Hersteller, da ihre Notstromleistung bei Stromausfällen nicht begrenzt ist. Die Notstromversorgung einiger Produkte liegt etwas unter dem normalen Leistungsbereich, aberDie Notstromversorgung neuer Produkte von Goodwe, Jinlang, Sungrow und Hemai entspricht dem NormalwertDas heißt, die Leistung wird im netzunabhängigen Betrieb nicht stärker eingeschränkt, sodass die Energiespeicher-Wechselrichter inländischer Wechselrichterhersteller für netzunabhängige Systeme geeignet sind.
Vergleich der Notstromversorgung von Hybrid-Wechselrichterprodukten inländischer Wechselrichterhersteller
Datenquellen: Offizielle Websites der einzelnen Unternehmen, Haitong Securities Research Institute
AC-gekoppelter Wechselrichter
Gleichstromgekoppelte Systeme eignen sich nicht zur Nachrüstung bestehender netzgekoppelter Systeme. Die DC-Kopplungsmethode weist vor allem die folgenden Probleme auf: Erstens weist das System mit DC-Kopplung Probleme mit komplexer Verkabelung und redundantem Moduldesign auf, wenn das bestehende netzgekoppelte System modifiziert wird; Zweitens ist die Verzögerung beim Umschalten zwischen netzgekoppeltem und netzunabhängigem Gerät lang, was für Benutzer schwierig zu nutzen ist. Die Elektrizitätserfahrung ist schlecht; Drittens sind die intelligenten Steuerungsfunktionen nicht umfassend genug und die Steuerungsreaktion ist nicht zeitnah genug, was die Implementierung von Microgrid-Anwendungen für die Stromversorgung des ganzen Hauses erschwert. Daher haben sich einige Unternehmen wie Yuneng für den Weg der AC-Kopplungstechnologie entschieden.
Das AC-Kupplungssystem erleichtert die Produktinstallation. Yuneng realisiert den wechselseitigen Energiefluss durch die Kopplung der Wechselstromseite und des Photovoltaiksystems, wodurch der Zugriff auf den Gleichstrombus der Photovoltaik überflüssig wird und die Produktinstallation einfacher wird; Es realisiert die netzunabhängige Integration durch eine Kombination aus Software-Echtzeitsteuerung und Hardware-Designverbesserungen. Umschalten auf Millisekundenebene; Durch die Leistungssteuerung des Energiespeicher-Wechselrichters und das innovative kombinierte Design des Stromversorgungs- und Verteilungssystems wird die Microgrid-Anwendung der Stromversorgung für das ganze Haus unter der Steuerung der automatischen Steuerbox realisiert.
Der maximale Umwandlungswirkungsgrad AC-gekoppelter Produkte ist etwas geringer als der von Hybridwechselrichtern. Jinlong und GoodWe haben auch AC-gekoppelte Produkte eingesetzt, die hauptsächlich auf den Aktienumwandlungsmarkt abzielen. Der maximale Umwandlungswirkungsgrad AC-gekoppelter Produkte liegt bei 94–97 %, was etwas niedriger ist als der von Hybridwechselrichtern. Dies liegt vor allem daran, dass die Komponenten zwei Umwandlungen durchlaufen müssen, bevor sie nach der Stromerzeugung in der Batterie gespeichert werden können, was die Umwandlungseffizienz verringert.
Vergleich AC-gekoppelter Produkte heimischer Wechselrichterhersteller
Quelle: Offizielle Websites verschiedener Unternehmen, Haitong Securities Research Institute
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 20. Mai 2024
