nybörjare

Nyheter / bloggar

Förstå vår realtidsinformation

Låsa upp potentialen: En omfattande guide till inverterare för bostadsenergilagring

Energilagringsinvertertyper

Teknisk rutt: Det finns två huvudvägar: DC -koppling och AC -koppling

Det fotovoltaiska lagringssystemet inkluderar solpaneler, styrenheter,Solinverterare, energilagringsbatterier, laster och annan utrustning. Det finns två huvudsakliga tekniska rutter: DC -koppling och AC -koppling. AC- eller DC -koppling avser hur solpanelen är kopplad eller ansluten till energilagring eller batterisystem. Anslutningstypen mellan solpanelen och batteriet kan vara AC eller DC. De flesta elektroniska kretsar använder DC, solpaneler genererar DC och batterier lagrar DC, men de flesta elektriska apparater körs på AC.

Hybrid Photovoltaic + Energy Storage System, det vill säga den likström som genereras av den fotovoltaiska modulen lagras i batteripaketet genom styrenheten, och rutnätet kan också ladda batteriet genom den dubbelriktade DC-AC-omvandlaren. Energiuppsamlingspunkten är vid DC -batteriets ände. Under dagen levererar fotovoltaisk kraftproduktion först lasten och laddar sedan batteriet genom MPPT -styrenheten. Energilagringssystemet är anslutet till rutnätet och överskottet kan anslutas till nätet; På natten släpps batteriet för att leverera lasten, och den otillräckliga delen kompletteras av nätet; När rutnätet är ur kraft, levererar fotovoltaisk kraftproduktion och litiumbatterier endast kraft till off-rutnätbelastningen, och nätansluten belastning kan inte användas. När lastkraften är större än den fotovoltaiska kraftproduktionskraften kan nätet och fotovoltaiken leverera kraft till lasten samtidigt. Eftersom fotovoltaisk kraftproduktion och belastning av kraftförbrukning inte är stabil, förlitar de sig på batterier för att balansera systemenergin. Dessutom stöder systemet också användare att ställa in laddnings- och urladdningstiden för att möta användarens kraftbehov.

Hur ett DC-kopplat system fungerar

xx (12)

Källa: Spiritergy, Haitong Securities Research Institute

Hybridfotovoltaik + energilagringssystem

xx (13)

Källa: Goodwe Photovoltaic Community, Haitong Securities Research Institute

Hybrid-inverteraren integrerar funktionalitet utanför nätet för att förbättra laddningseffektiviteten. Gridbundna inverterare stänger automatiskt av strömmen till ditt solpanelsystem under ett strömavbrott av säkerhetsskäl. Hybridinverterare, å andra sidan, tillåter användare att ha funktioner utanför nätet och på nätet samtidigt, så kraft kan användas även under strömavbrott. Hybridomvandlare förenklar övervakning av energi, vilket gör att viktiga data som prestanda och energiproduktion kan kontrolleras via inverterarpanelen eller anslutna smarta enheter. Om systemet har två växelriktare måste de övervakas separat. DC-koppling minskar AC-DC-omvandlingsförluster. Batteriladdningseffektiviteten är cirka 95-99%, medan AC-kopplingen är 90%.

Hybridinverterare är ekonomiska, kompakta och enkla att installera. Att installera en ny hybridomvandlare med ett DC-kopplat batteri kan vara billigare än att eftermontera ett AC-kopplat batteri till ett befintligt system eftersom styrenheten är billigare än en nätbunden inverterare, brytaren är billigare än ett distributionskåp och DC- Kopplad lösning kan också göras till en controller-inverterare allt-i-ett, vilket sparar både utrustning och installationskostnader. Speciellt för små och medelstora effekt utanför nätet är DC-kopplade system mycket kostnadseffektiva. Hybridomvandlare är mycket modulära och det är enkelt att lägga till nya komponenter och kontroller. Ytterligare komponenter kan enkelt läggas till med hjälp av relativt billiga DC-solkontroller. Och hybridomvandlare är utformade för att integrera lagring när som helst, vilket gör det enklare att lägga till batteripaket. Hybrid-invertersystem är relativt kompakta, använder högspänningsbatterier och har mindre kabelstorlekar och lägre förluster.

DC -kopplingssystemkonfiguration

xx (14)

Källa: Zhongrui Lighting Network, Haitong Securities Research Institute

AC -kopplingssystemkonfiguration

xx (15)

Källa: Zhongrui Lighting Network, Haitong Securities Research Institute

Hybridomvandlare är emellertid inte lämpliga för att uppgradera befintliga solsystem, och större system är mer komplexa och dyra att installera. Om en användare vill uppgradera ett befintligt solsystem för att inkludera batterilagring, kan du välja en hybridomvandlare komplicera situationen, och en batteriomvandlare kan vara mer kostnadseffektivt eftersom att välja att installera en hybridomvandlare kräver en omfattande och dyr omarbetning av hela batteriet solpanelsystem. Större system är mer komplexa att installera och dyrare på grund av behovet av mer högspänningsstyrare. Om el används mer under dagen kommer det att bli en liten minskning av effektiviteten på grund av DC (PV) till DC (BATT) till AC.

Det kopplade fotovoltaiska + energilagringssystemet, även känt som AC-transformation Photovoltaic + Energy Storage System, kan inse att DC-kraften som genereras av den fotovoltaiska modulen omvandlas till AC-effekt genom den nätanslutna inverteraren och sedan konverteras överskottet av överskottet av överskottet till DC -kraft och förvaras i batteriet genom AC -kopplad energilagringsinverterare. Energiuppsamlingspunkten är i AC -slutet. Det inkluderar ett fotovoltaiskt strömförsörjningssystem och ett batteritrömförsörjningssystem. Det fotovoltaiska systemet består av en fotovoltaisk matris och en nätansluten inverterare, och batterisystemet består av ett batteripaket och en dubbelriktad inverterare. De två systemen kan fungera oberoende utan att störa varandra, eller de kan separeras från det stora kraftnätet för att bilda ett mikrogridsystem.

Hur AC-kopplade system fungerar

xx (16)

Källa: Spiritergy, Haitong Securities Research Institute

Kopplad hushållens fotovoltaiska + energilagringssystem

xx (17)

Källa: Goodwe Solar Community, Haitong Securities Research Institute

AC -kopplingssystemet är 100% kompatibelt med elnätet, lätt att installera och lätt att expandera. Standardhushållsinstallationskomponenter finns tillgängliga, och till och med relativt stora system (2 kW till MW-nivå) är lätt utökbara och kan kombineras med nätanslutna och fristående generatoruppsättningar (dieselenheter, vindkraftverk etc.). De flesta strängsolinverterare över 3KW har dubbla MPPT -ingångar, så långa strängar av paneler kan installeras i olika orienteringar och lutningsvinklar. Vid högre likströmsspänningar är AC -koppling enklare, mindre komplex och därför billigare att installera stora system än DC -kopplade system som kräver flera MPPT -laddningskontroller.

AC -koppling är lämplig för systemtransformation och det är mer effektivt att använda AC -laster under dagen. Befintliga nätanslutna PV-system kan omvandlas till energilagringssystem med låga investeringskostnader. Det kan ge användarna säkert kraftskydd när nätet är utan ström. Det är kompatibelt med nätanslutna PV-system från olika tillverkare. Avancerade AC-kopplingssystem används ofta för större off-grid-system och använder strängsolinverterare i kombination med avancerade flerläge inverterare eller inverterare/laddare för att hantera batterier och rutnät/generatorer. Även om de är relativt enkla att ställa in och kraftfulla, är de något mindre effektiva (90-94%) när de laddar batterier jämfört med DC-kopplingssystem (98%). Dessa system är emellertid mer effektiva när man driver höga AC -belastningar under dagen, når mer än 97%, och vissa system kan utvidgas med flera solinverterare för att bilda mikrogrids.

AC -koppling är mindre effektiv och dyrare för små system. Energin som går in i batteriet i växelströmskoppling måste konverteras två gånger, och när användaren börjar använda den energin måste den konverteras igen och lägga till fler förluster till systemet. Därför sjunker AC-kopplingseffektiviteten vid användning av ett batterisystem till 85-90%. AC -kopplade inverterare är dyrare för små system.

Hushållssystemet utanför nätet är i allmänhet bestående av fotovoltaiska moduler, litiumbatterier, energiförvaring av energilagring, belastningar och dieselgeneratorer. Systemet kan realisera direkt laddning av batterier genom fotovoltaik genom DC-DC-omvandling, och kan också realisera dubbelriktad DC-AC-omvandling för batteriladdning och urladdning. Under dagen levererar fotovoltaisk kraftproduktion först lasten och laddar sedan batteriet; På natten släpps batteriet för att leverera lasten, och när batteriet är otillräckligt tillförs lasten av dieselgeneratorer. Det kan möta den dagliga elbehovet i områden utan elnät. Det kan kombineras med dieselgeneratorer för att göra det möjligt för dieselgeneratorer att leverera belastningar eller ladda batterier. De flesta energilagringsinverterare utanför nätet har inte certifiering av nätanslutning, och även om systemet har ett rutnät kan det inte anslutas till rutnätet.

Off Grid Inverterare

Källa: Growatt officiell webbplats, Haitong Securities Research Institute

Hemma utanför nätet Photovoltaic + Energy Storage System

xx (18)

Källa: Goodwe Photovoltaic Community, Haitong Securities Research Institute

Tillämpliga scenarier för energilagringsinverterare

Energilagringsinverterare har tre huvudfunktioner, inklusive topprakning, backup -strömförsörjning och oberoende strömförsörjning. Ur ett regionalt perspektiv är topprakning en efterfrågan i Europa. Med Tyskland som ett exempel nådde elpriset i Tyskland 2,3 yuan/kWh 2019 och rankade först i världen. Under de senaste åren har tyska elpriserna fortsatt att stiga. År 2021 har det tyska priset för bostadsledare nått 34 Euro cent/kWh, medan den fotovoltaiska/fotovoltaiska distributionen och lagring av LCOE endast är 9,3/14,1 Euro cent/kWh, vilket är 73%/59% lägre än bostadspriset. Bostadselektricitetspriset är detsamma som skillnaden mellan fotovoltaisk distribution och lagring av elektricitet kommer att fortsätta att breddas. Hushållens fotovoltaiska distributions- och lagringssystem kan minska elkostnaderna, så användare i områden med höga elpriser har starka incitament för att installera hushållslagring.

Priser för bostadselektricitet i olika länder 2019

xx (19)

Källa: EUPD Research, Haitong Securities Research Institute

Elprisnivå i Tyskland (cent/kWh)

xx (20)

Källa: EUPD Research, Haitong Securities Research Institute

På toppbelastningsmarknaden väljer användare hybridinverterare och AC-kopplade batterisystem, som är mer kostnadseffektiva och enklare att tillverka. Inverteringsladdare utanför nätet med tunga transformatorer är dyrare, och hybridomvandlare och AC-kopplade batterisystem använder transformatorlösa inverterare med växlingstransistorer. Dessa kompakta och lätta växelriktare har lägre ökning av kraft och toppeffekt, men är mer kostnadseffektiva, billigare och enklare att tillverka.

Säkerhetsförsörjning behövs av USA och Japan, och oberoende kraftförsörjning är i brådskande marknad efterfrågan, inklusive Sydafrika och andra regioner. Enligt MKB överskred den genomsnittliga strömavbrottets varaktighet i USA 2020 8 timmar, vilket främst påverkades av den spridda bostaden för amerikanska invånare, åldrandet av vissa kraftnät och naturkatastrofer. Tillämpningen av hushållens fotovoltaiska distribution och lagringssystem kan minska beroendet av kraftnätet och öka tillförlitligheten för strömförsörjningen på användarsidan. Det fotovoltaiska energilagringssystemet i USA är större och utrustat med fler batterier eftersom det måste lagra elektricitet för att hantera naturkatastrofer. Oberoende kraftförsörjning är en brådskande marknadsbehov. I länder som Sydafrika, Pakistan, Libanon, Filippinerna och Vietnam, där den globala leveranskedjan är snäv, räcker inte den nationella infrastrukturen för att stödja människors elförbrukning, så användarna måste vara utrustade med hushållens fotovoltaiska energilagringssystem.

USA: s strömavbrott per capita (timmar)

xx (21)

Källa: MKB, Haitong Securities Research Institute 

I juni 2022 började Sydafrika nivå sex kraftrationering, med många platser som upplevde strömavbrott i 6 timmar om dagen.

Källa: Goodwe Photovoltaic Community, Haitong Securities Research Institute

Hybridinverterare har vissa begränsningar som säkerhetskopiering. Jämfört med dedikerade batteriververare utanför nätet har hybridomvandlare vissa begränsningar, främst begränsade kraftig effekt eller toppeffekt under strömavbrott. Dessutom har vissa hybridomvandlare ingen säkerhetskopiering av säkerhetskopiering eller begränsad säkerhetskopiering, så endast små eller nödvändiga belastningar som belysning och grundläggande kraftkretsar kan säkerhetskopieras under strömavbrott, och många system kommer att ha en 3-5 sekunders försening under strömmen avbrott. Inverterare utanför nätet ger mycket hög kraftig effekt och toppeffekt och kan hantera höga induktiva belastningar. Om användare planerar att driva utrustning med hög spök som pumpar, kompressorer, tvättmaskiner och elverktyg, måste växelriktaren kunna hantera höga induktiva överspänningsbelastningar.

Hybridomvandlarutgång Power -jämförelse

xx (23)

Källa: Clean Energy Reviews, Haitong Securities Research Institute

DC -kopplad hybridomvandlare

För närvarande använder de flesta fotovoltaiska energilagringssystem i branschen DC -koppling för att uppnå integrerad fotovoltaisk och energilagringsdesign, särskilt i nya system, där hybridinverterare är enkla att installera och låga kostnader. När du lägger till ett nytt system kan du använda en fotovoltaisk och energilagringshybridomvandlare sänka utrustningskostnaderna och installationskostnaderna, eftersom en inverterare kan uppnå integrerad kontroll och inverterare. Styrenheten och omkopplaromkopplaren i DC-kopplingssystemet är billigare än den nätanslutna inverteraren och distributionskåpet i AC-kopplingssystemet, så DC-kopplingslösningen är billigare än AC-kopplingslösningen. I DC -kopplingssystemet är styrenheten, batteriet och inverteraren serie, anslutningen är relativt snäv och flexibiliteten är dålig. För nyinstallerade system är fotovoltaik, batterier och inverterare utformade enligt användarens lastkraft och strömförbrukning, så de är mer lämpliga för DC-kopplade hybridinverterare.

DC-kopplade hybridinverterprodukter är mainstream-trenden och stora inhemska tillverkare har distribuerat dem. Förutom AP Energy har stora inhemska inverterare tillverkare distribuerat hybridomvandlare, bland vilkaSineng Electric, Goodwe och Jinlonghar också distribuerat AC-kopplade inverterare, och produktformuläret är komplett. Deyes hybridomvandlare stöder AC -koppling på grundval av DC -koppling, vilket ger installationens bekvämlighet för användarnas aktieomvandlingsbehov.Sungrow, Huawei, Sineng Electric och GoodweHar distribuerade energilagringsbatterier och integrering av batteriomvandlare kan bli en trend i framtiden.

Layout av stora inhemska inverterare tillverkare

xx (1)

Källa: Officiella webbplatser för olika företag, Haitong Securities Research Institute

Trefas högspänningsprodukter är i fokus för alla företag, och Deye fokuserar på lågspänningsproduktmarknaden. För närvarande är de flesta hybrid-inverterprodukter inom 10 kW, produkter under 6 kW är mestadels enfas med lågspänningsprodukter och 5-10 kW-produkter är mestadels trefas högspänningsprodukter. Deye har utvecklat en mängd högeffektiva lågspänningsprodukter, och den låga spänningen 15 kW-produkt som lanserades i år har börjat sälja.

Inhemska inverterare tillverkare hybrid inverterprodukter

xx (2)

Den maximala omvandlingseffektiviteten för nya produkter från inhemska inverterartillverkare har nått cirka 98%, och omkopplingstiden utanför nätet är i allmänhet mindre än 20 ms. Den maximala konverteringseffektivitetenav Jinlong, Sungrow och Huaweiprodukter har nått 98,4%ochGoodwehar också nått 98,2%. Den maximala omvandlingseffektiviteten för HOMAI och DEYE är något lägre än 98%, men Deyes på nätet och utanför nätet är bara 4 ms, mycket lägre än 10-20 ms av sina kamrater.

Jämförelse av maximal konverteringseffektivitet för hybridinverterare från olika företag

xx (3)

Källa: Officiella webbplatser för varje företag, Haitong Securities Research Institute

Jämförelse av växlingstid för hybridinverterare från olika företag (MS)

xx (4)

Källa: Officiella webbplatser för varje företag, Haitong Securities Research Institute

De viktigaste produkterna från inhemska inverterare tillverkare är mestadels riktade på de tre stora marknaderna i Europa, USA och Australien. På den europeiska marknaden är traditionella fotovoltaiska kärnmarknader som Tyskland, Österrike, Schweiz, Sverige och Nederländerna främst trefasmarknader, som föredrar produkter med högre kraft. De traditionella tillverkarna med fördelar är Sunshine och Goodwe. Ginlang accelererar för att komma ikapp, förlita sig på prisfördelen och lanseringen av högeffektprodukter över 15 kW gynnas av användare. Södra europeiska länder som Italien och Spanien behöver huvudsakligen enfas med lågspänningsprodukter.Goodwe, Ginlang och ShouhangPresterade bra i Italien förra året, var och en redovisade cirka 30% av marknaden. Östeuropeiska länder som Tjeckien, Polen, Rumänien och Litauen kräver främst trefasprodukter, men deras pris acceptans är låg. Därför presterade Shouhang bra på denna marknad med sin låga prisfördel. Under det andra kvartalet i år började Deye leverera 15 kW nya produkter till USA. USA har större energilagringssystem och föredrar högre kraftprodukter.

Inhemska inverteringstillverkares hybridomvandlare -produkter riktar sig till marknaden

xx (5)

Källa: Officiella webbplatser för varje företag, Haitong Securities Research Institute

Battery-inverteraren för delad typ är mer populär bland installatörer, men allt-i-ett-batteriets inverterare är den framtida utvecklingstrenden. Solar-lagringshybridomvandrar är uppdelade i hybridomvandlare som säljs separat och batterilagringssystem (BES) som säljer inverterare och batterier tillsammans. För närvarande, med återförsäljare som kontrollerar kanalerna, är direkta kunder relativt koncentrerade och produkter med separata batterier och inverterare är mer populära, särskilt utanför Tyskland, eftersom de är enkla att installera och expandera och kan minska upphandlingskostnaderna. , om en leverantör inte kan leverera batterier eller växelriktare kan du hitta en andra leverantör och leveransen kommer att vara mer garanterad. Trenden i Tyskland, USA och Japan är allt-i-ett-maskiner. Den allt-i-ett-maskinen kan spara många problem efter försäljning, och det finns certifieringsfaktorer. Till exempel måste brandsystemcertifieringen i USA kopplas till inverteraren. Den nuvarande tekniska trenden är mot allt-i-ett-maskiner, men när det gäller marknadsförsäljning accepteras den delade typen mer av installatörer.

De flesta inhemska tillverkare har börjat distribuera integrerade maskiner. Tillverkare somShohang Xinneng, Growatt och Kehuahar alla valt den här modellen. Shougang Xinnengs energilagringsbatteriförsäljning 2021 nådde 35 100 st, en ökning med 25 gånger jämfört med 20 år; Growatts energilagring 2021 batteriförsäljning var 53 000 uppsättningar, en femfaldig ökning från 20 år sedan. Den utmärkta kvaliteten på AIRO Energy Storage -inverterare har drivit den fortsatta tillväxten av batteriförsäljningen. År 2021 var AIRO -batterisändningar 196.99mWh, med en intäkt på 383 miljoner yuan, mer än dubbelt så mycket som energilagringsinverterare. Kunderna har en hög grad av erkännande av inverteringstillverkare som gör batterier eftersom de har en bra samarbetsförhållande med inverteringstillverkarna och har förtroende för produkterna.

Shouhang Nytt energilagringsbatteriets intäktsandel ökar snabbt

xx (6)

RCE: MKB, Haitong Securities Research Institute

AIROs Energy Storage Battery -intäkter kommer att stå för 46% 2021

xx (7)

Källa: Goodwe Photovoltaic Community, Haitong Securities Research Institute

I DC -kopplade system är högspänningsbatterisystem mer effektiva, men dyrare vid högspänningsbatteribrist. Jämfört med 48V-batterisystem har högspänningsbatterier ett driftsspänningsintervall på 200-500V DC, lägre kabelförluster och högre effektivitet, eftersom solpaneler vanligtvis arbetar vid 300-600V, liknande batterispänningen och mycket låg förlust och hög effektivitet DC-DC-omvandlare kan användas. Högspänningsbatterisystem har högre batterispriser och lägre inverterpriser än lågspänningssystem. För närvarande är högspänningsbatterier efterfrågade och otillräckliga tillförsel, så högspänningsbatterier är svåra att köpa. Vid högspänningsbatteribrist är det billigare att använda lågspänningsbatterisystem.

DC -koppling mellan soluppsättning och inverterare

xx (8)

Källa: Clean Energy Reviews, Haitong Securities Research Institute

Direkt DC -koppling till kompatibla hybridomvandrar

xx (9)

RCE: Clean Energy Reviews, Haitong Securities Research Institute

Hybridinverterare från stora inhemska tillverkare är lämpliga för system utanför nätet eftersom deras säkerhetskopieringsutgång under strömavbrott inte är begränsat. Säkerhetskopieringens kraftförsörjning för vissa produkter är något lägre än det normala effektområdet, menSäkerhetskopieringskraften för nya produkter från Goodwe, Jinlang, Sungrow och Hemai är densamma som normalt värde, det vill säga, kraften är inte mer begränsad när man kör utanför nätet, så inhemsk inverterare tillverkares energilagringsinverterare är lämpliga för system utanför nätet.

Jämförelse av säkerhetskopieringskraften för hybridinverterprodukter från inhemska inverteringstillverkare

xx (10)

Datakällor: Officiella webbplatser för varje företag, Haitong Securities Research Institute

AC -kopplad inverterare

DC-kopplade system är inte lämpliga för eftermontering av befintliga nätanslutna system. DC-kopplingsmetoden har huvudsakligen följande problem: För det första har systemet som använder DC-koppling problem med komplex ledning och redundant moduldesign vid modifiering av det befintliga nätanslutna systemet; För det andra är förseningen med växling mellan nätanslutna och utanför nätet lång, vilket är svårt för användare att använda. Elupplevelsen är dålig; För det tredje är de intelligenta kontrollfunktionerna inte tillräckligt omfattande och kontrollsvaret är inte tillräckligt snabbt, vilket gör det svårt att implementera mikrogrid-applikationer för fullhuskraftsförsörjning. Därför har vissa företag valt AC -kopplingsteknologivägen, till exempel Yuneng.

AC -kopplingssystem gör produktinstallationen enklare. Yuneng inser det tvåvägsströmflödet genom att koppla AC-sidan och det fotovoltaiska systemet, vilket eliminerar behovet av åtkomst till den fotovoltaiska DC-bussen, vilket underlättar produktinstallationen; Det inser off-grid-integration genom en kombination av programvaruförbättringar i realtid och hårdvarudesignförbättringar Millisekundnivåomkoppling; Genom utgångskontrollen av energilagringsinverteraren och den innovativa kombinerade utformningen av strömförsörjning och distributionssystem realiseras mikrogrid-applicering av hela husets strömförsörjning under kontroll av automatisk kontrollbox.

Den maximala omvandlingseffektiviteten för AC-kopplade produkter är något lägre än för hybridinverterare. Jinlong och Goodwe har också distribuerat AC-kopplade produkter, främst inriktat på marknaden för aktieomvandling. Den maximala omvandlingseffektiviteten för AC-kopplade produkter är 94-97%, vilket är något lägre än för hybridinverterare. Detta beror främst på att komponenterna måste genomgå två omvandlingar innan de kan lagras i batteriet efter att ha genererat el, vilket minskar konverteringseffektiviteten.

Jämförelse av AC-kopplade produkter från inhemska inverteringstillverkare

xx (11)

Källa: Officiella webbplatser för olika företag, Haitong Securities Research Institute


Inläggstid: maj 20-2024
Kontakta oss
Du är:
Identitet*