ประเภทอินเวอร์เตอร์เก็บพลังงาน
เส้นทางทางเทคนิค: มีสองเส้นทางหลัก: ข้อต่อ DC และข้อต่อ AC
ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ประกอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์ ตัวควบคุมอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์, แบตเตอรี่เก็บพลังงาน, น้ำหนักบรรทุก และอุปกรณ์อื่นๆ มีสองเส้นทางทางเทคนิคหลัก: ข้อต่อ DC และข้อต่อ AC การเชื่อมต่อ AC หรือ DC หมายถึงวิธีที่แผงโซลาร์เซลล์เชื่อมต่อหรือเชื่อมต่อกับระบบจัดเก็บพลังงานหรือแบตเตอรี่ ประเภทการเชื่อมต่อระหว่างแผงโซลาร์เซลล์และแบตเตอรี่อาจเป็นไฟ AC หรือ DC วงจรอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ใช้ DC แผงโซลาร์เซลล์สร้าง DC และแบตเตอรี่เก็บ DC แต่เครื่องใช้ไฟฟ้าส่วนใหญ่ทำงานบน AC
ระบบจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบผสมผสาน กล่าวคือ กระแสตรงที่สร้างโดยโมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะถูกจัดเก็บไว้ในชุดแบตเตอรี่ผ่านตัวควบคุม และกริดยังสามารถชาร์จแบตเตอรี่ผ่านตัวแปลง DC-AC แบบสองทิศทางได้อีกด้วย จุดรวบรวมพลังงานอยู่ที่ปลายแบตเตอรี่ DC ในระหว่างวัน การผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะจ่ายโหลดก่อน จากนั้นจึงชาร์จแบตเตอรี่ผ่านตัวควบคุม MPPT ระบบกักเก็บพลังงานเชื่อมต่อกับโครงข่าย และพลังงานส่วนเกินสามารถเชื่อมต่อกับโครงข่ายได้ ในเวลากลางคืนแบตเตอรี่จะคายประจุเพื่อจ่ายโหลดและส่วนที่ไม่เพียงพอจะถูกเสริมด้วยกริด เมื่อกริดไม่มีไฟฟ้า การผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และแบตเตอรี่ลิเธียมจะจ่ายพลังงานให้กับโหลดนอกกริดเท่านั้น และโหลดที่เชื่อมต่อกับกริดจะไม่สามารถใช้งานได้ เมื่อกำลังไฟฟ้าโหลดมากกว่ากำลังผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ กริดและไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สามารถจ่ายพลังงานให้กับโหลดได้ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และการใช้พลังงานโหลดไม่เสถียร จึงต้องใช้แบตเตอรี่เพื่อสร้างสมดุลพลังงานของระบบ นอกจากนี้ระบบยังรองรับผู้ใช้ตั้งเวลาชาร์จและคายประจุให้ตรงกับความต้องการพลังงานของผู้ใช้อีกด้วย
ระบบ DC-Coupled ทำงานอย่างไร
ที่มา: Spiritenergy สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ Haitong
ระบบโซลาร์เซลล์แบบผสมผสาน + ระบบกักเก็บพลังงาน
ที่มา: GoodWe Photovoltaic Community, Haitong Securities Research Institute
อินเวอร์เตอร์ไฮบริดรวมฟังก์ชันการทำงานนอกระบบเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการชาร์จ อินเวอร์เตอร์ที่ผูกกับกริดจะปิดการจ่ายไฟให้กับระบบแผงโซลาร์เซลล์ของคุณโดยอัตโนมัติในระหว่างที่ไฟฟ้าดับเพื่อความปลอดภัย ในทางกลับกัน อินเวอร์เตอร์แบบไฮบริดช่วยให้ผู้ใช้มีความสามารถนอกกริดและออนกริดในเวลาเดียวกัน ดังนั้นจึงสามารถใช้พลังงานได้แม้ในช่วงที่ไฟฟ้าดับ อินเวอร์เตอร์ไฮบริดช่วยลดความยุ่งยากในการตรวจสอบพลังงาน ทำให้สามารถตรวจสอบข้อมูลสำคัญ เช่น ประสิทธิภาพและการผลิตพลังงานผ่านแผงอินเวอร์เตอร์หรืออุปกรณ์อัจฉริยะที่เชื่อมต่ออยู่ หากระบบมีอินเวอร์เตอร์สองตัว จะต้องตรวจสอบแยกกัน ข้อต่อ DC ช่วยลดการสูญเสียการแปลง AC-DC ประสิทธิภาพการชาร์จแบตเตอรี่อยู่ที่ประมาณ 95-99% ในขณะที่การเชื่อมต่อ AC อยู่ที่ 90%
อินเวอร์เตอร์ไฮบริดมีความประหยัด กะทัดรัด และติดตั้งง่าย การติดตั้งอินเวอร์เตอร์ไฮบริดใหม่ที่มีแบตเตอรี่ DC-Couple อาจมีราคาถูกกว่าการติดตั้งแบตเตอรี่ AC-Coupling เข้ากับระบบที่มีอยู่ เนื่องจากตัวควบคุมมีราคาถูกกว่าอินเวอร์เตอร์ที่ผูกด้วยกริด สวิตช์มีราคาถูกกว่าตู้กระจายสินค้า และ DC- โซลูชันแบบควบคู่ยังสามารถทำเป็นออลอินวันคอนโทรลเลอร์-อินเวอร์เตอร์ ซึ่งช่วยประหยัดทั้งอุปกรณ์และค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับระบบนอกกริดกำลังไฟขนาดเล็กและขนาดกลาง ระบบ DC-ควบคู่มีความคุ้มค่าอย่างมาก อินเวอร์เตอร์ไฮบริดเป็นแบบโมดูลาร์สูง และง่ายต่อการเพิ่มส่วนประกอบและตัวควบคุมใหม่ สามารถเพิ่มส่วนประกอบเพิ่มเติมได้อย่างง่ายดายโดยใช้ตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ DC ที่มีราคาค่อนข้างต่ำ และอินเวอร์เตอร์แบบไฮบริดได้รับการออกแบบให้ผสานการจัดเก็บข้อมูลได้ตลอดเวลา ทำให้ง่ายต่อการเพิ่มชุดแบตเตอรี่ ระบบอินเวอร์เตอร์ไฮบริดมีขนาดค่อนข้างเล็ก ใช้แบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงสูง และมีขนาดสายเคเบิลเล็กลงและมีการสูญเสียน้อยกว่า
การกำหนดค่าระบบคัปปลิ้ง DC
ที่มา: Zhongrui Lighting Network, สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ Haitong
การกำหนดค่าระบบเชื่อมต่อ AC
ที่มา: Zhongrui Lighting Network, สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ Haitong
อย่างไรก็ตาม อินเวอร์เตอร์แบบไฮบริดไม่เหมาะสำหรับการอัพเกรดระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีอยู่ และระบบที่ใหญ่กว่าจะซับซ้อนกว่าและมีราคาแพงในการติดตั้ง หากผู้ใช้ต้องการอัพเกรดระบบสุริยะที่มีอยู่ให้รวมพื้นที่จัดเก็บแบตเตอรี่ การเลือกอินเวอร์เตอร์แบบไฮบริดอาจทำให้สถานการณ์ยุ่งยากขึ้น และอินเวอร์เตอร์แบตเตอรี่อาจคุ้มค่ากว่า เนื่องจากการเลือกติดตั้งอินเวอร์เตอร์แบบไฮบริดต้องใช้การปรับปรุงใหม่ทั้งหมดอย่างครอบคลุมและมีราคาแพง ระบบแผงโซลาร์เซลล์ ระบบที่ใหญ่กว่านั้นซับซ้อนกว่าในการติดตั้งและมีราคาแพงกว่าเนื่องจากความต้องการตัวควบคุมไฟฟ้าแรงสูงมากขึ้น หากมีการใช้ไฟฟ้ามากขึ้นในระหว่างวัน ประสิทธิภาพจะลดลงเล็กน้อยเนื่องจาก DC (PV) เป็น DC (แบต) เป็น AC
ระบบจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ + พลังงานคู่หรือที่เรียกว่าระบบจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ + การแปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ สามารถทราบได้ว่าพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงที่สร้างโดยโมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับผ่านอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับกริด จากนั้นพลังงานส่วนเกินจะถูกแปลง เป็นไฟ DC และเก็บไว้ในแบตเตอรี่ผ่านอินเวอร์เตอร์จัดเก็บพลังงานแบบควบคู่กับไฟฟ้ากระแสสลับ จุดรวบรวมพลังงานอยู่ที่ปลาย AC ประกอบด้วยระบบจ่ายไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และระบบจ่ายพลังงานแบตเตอรี่ ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์และอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับกริด และระบบแบตเตอรี่ประกอบด้วยชุดแบตเตอรี่และอินเวอร์เตอร์แบบสองทิศทาง ทั้งสองระบบสามารถทำงานแยกกันโดยไม่รบกวนซึ่งกันและกัน หรือสามารถแยกออกจากโครงข่ายไฟฟ้าขนาดใหญ่เพื่อสร้างระบบไมโครกริดได้
ระบบ AC-Coupled ทำงานอย่างไร
ที่มา: Spiritenergy สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ Haitong
ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ในครัวเรือน + ระบบกักเก็บพลังงาน
ที่มา: GoodWe Solar Community สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ Haitong
ระบบคัปปลิ้ง AC เข้ากันได้กับโครงข่ายไฟฟ้า 100% ติดตั้งง่าย และขยายได้ง่าย มีส่วนประกอบการติดตั้งมาตรฐานในครัวเรือนให้เลือกใช้ และแม้แต่ระบบที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่ (ระดับ 2KW ถึง MW) ก็สามารถขยายได้อย่างง่ายดายและสามารถใช้ร่วมกับชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับกริดและแบบสแตนด์อโลน (หน่วยดีเซล กังหันลม ฯลฯ) อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์แบบสตริงส่วนใหญ่ที่สูงกว่า 3kW มีอินพุต MPPT คู่ ดังนั้นแผงแผงแบบยาวจึงสามารถติดตั้งในทิศทางและมุมเอียงที่แตกต่างกันได้ ที่แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงสูงกว่า การเชื่อมต่อไฟฟ้ากระแสสลับจะง่ายกว่า ซับซ้อนน้อยกว่า และมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าในการติดตั้งระบบขนาดใหญ่มากกว่าระบบเชื่อมต่อไฟฟ้ากระแสตรงที่ต้องใช้ตัวควบคุมการชาร์จ MPPT หลายตัว
คัปปลิ้ง AC เหมาะสำหรับการแปลงระบบ และการใช้โหลด AC ในระหว่างวันจะมีประสิทธิภาพมากกว่า ระบบ PV ที่เชื่อมต่อกับกริดที่มีอยู่สามารถเปลี่ยนเป็นระบบกักเก็บพลังงานได้ด้วยต้นทุนการลงทุนที่ต่ำ สามารถให้การป้องกันไฟฟ้าแก่ผู้ใช้ได้อย่างปลอดภัยเมื่อกริดไม่มีไฟฟ้า สามารถใช้งานร่วมกับระบบ PV ที่เชื่อมต่อกับกริดจากผู้ผลิตหลายราย ระบบเชื่อมต่อไฟฟ้ากระแสสลับขั้นสูงมักใช้กับระบบนอกกริดขนาดใหญ่ และใช้อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์แบบสตริงร่วมกับอินเวอร์เตอร์หลายโหมดขั้นสูงหรืออินเวอร์เตอร์/เครื่องชาร์จ เพื่อจัดการแบตเตอรี่และกริด/เครื่องกำเนิดไฟฟ้า แม้ว่าการติดตั้งจะค่อนข้างง่ายและทรงพลัง แต่ก็มีประสิทธิภาพน้อยกว่าเล็กน้อย (90-94%) เมื่อชาร์จแบตเตอรี่เมื่อเทียบกับระบบคัปปลิ้ง DC (98%) อย่างไรก็ตาม ระบบเหล่านี้จะมีประสิทธิภาพมากกว่าเมื่อจ่ายไฟให้กับโหลดไฟฟ้ากระแสสลับสูงในระหว่างวัน ซึ่งสูงถึงมากกว่า 97% และบางระบบสามารถขยายได้ด้วยอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์หลายตัวเพื่อสร้างไมโครกริด
ข้อต่อ AC มีประสิทธิภาพน้อยกว่าและมีราคาแพงกว่าสำหรับระบบขนาดเล็ก พลังงานที่เข้าสู่แบตเตอรี่ในข้อต่อไฟฟ้ากระแสสลับจะต้องถูกแปลงสองครั้ง และเมื่อผู้ใช้เริ่มใช้พลังงานนั้น จะต้องถูกแปลงอีกครั้ง ซึ่งจะทำให้ระบบสูญเสียมากขึ้น ดังนั้นเมื่อใช้ระบบแบตเตอรี่ ประสิทธิภาพการเชื่อมต่อ AC จะลดลงเหลือ 85-90% อินเวอร์เตอร์ AC ควบคู่มีราคาแพงกว่าสำหรับระบบขนาดเล็ก
โดยทั่วไประบบจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สำหรับครัวเรือนแบบนอกกริดประกอบด้วยโมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ แบตเตอรี่ลิเธียม อินเวอร์เตอร์จัดเก็บพลังงานนอกกริด โหลด และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล ระบบสามารถรับรู้การชาร์จแบตเตอรี่โดยตรงด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ผ่านการแปลง DC-DC และยังสามารถแปลง DC-AC แบบสองทิศทางสำหรับการชาร์จและการคายประจุแบตเตอรี่ได้อีกด้วย ในระหว่างวัน การผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะจ่ายโหลดก่อน จากนั้นจึงชาร์จแบตเตอรี่ ในเวลากลางคืน แบตเตอรี่จะคายประจุเพื่อจ่ายโหลด และเมื่อแบตเตอรี่ไม่เพียงพอ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลจะจ่ายโหลดให้ สามารถตอบสนองความต้องการไฟฟ้ารายวันในพื้นที่ที่ไม่มีระบบไฟฟ้า สามารถใช้ร่วมกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลเพื่อให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลสามารถจ่ายโหลดหรือชาร์จแบตเตอรี่ได้ อินเวอร์เตอร์จัดเก็บพลังงานนอกกริดส่วนใหญ่ไม่มีใบรับรองการเชื่อมต่อกริด และแม้ว่าระบบจะมีกริด แต่ก็ไม่สามารถเชื่อมต่อกับกริดได้
อินเวอร์เตอร์แบบออฟกริด
ที่มา: เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของ Growatt สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ Haitong
ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์บ้านนอกกริด + ระบบกักเก็บพลังงาน
ที่มา: GoodWe Photovoltaic Community, Haitong Securities Research Institute
สถานการณ์สมมติที่ใช้ได้สำหรับอินเวอร์เตอร์จัดเก็บพลังงาน
อินเวอร์เตอร์กักเก็บพลังงานมีฟังก์ชันหลักสามประการ ได้แก่ การโกนสูงสุด แหล่งจ่ายไฟสำรอง และแหล่งจ่ายไฟอิสระ จากมุมมองของภูมิภาค การโกนขนสูงสุดเป็นความต้องการในยุโรป ยกตัวอย่างเยอรมนี ราคาไฟฟ้าในเยอรมนีสูงถึง 2.3 หยวน/kWh ในปี 2562 ซึ่งครองอันดับหนึ่งของโลก ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ราคาไฟฟ้าของเยอรมนียังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในปี 2021 ราคาไฟฟ้าที่อยู่อาศัยของเยอรมนีสูงถึง 34 ยูโรเซนต์/kWh ในขณะที่ LCOE ของการจำหน่ายและจัดเก็บไฟฟ้าโซลาร์เซลล์/ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์อยู่ที่เพียง 9.3/14.1 ยูโรเซนต์/kWh ซึ่งต่ำกว่าราคาไฟฟ้าที่อยู่อาศัยถึง 73%/59% โดยราคาค่าไฟฟ้าที่อยู่อาศัยจะเท่ากับความแตกต่างระหว่างค่าไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และค่าจัดเก็บไฟฟ้าจะยังคงเพิ่มขึ้นต่อไป ระบบจำหน่ายและจัดเก็บไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ในครัวเรือนสามารถลดต้นทุนค่าไฟฟ้าได้ ดังนั้นผู้ใช้ในพื้นที่ที่มีราคาไฟฟ้าสูงจึงมีแรงจูงใจอย่างมากในการติดตั้งที่เก็บข้อมูลในครัวเรือน
ราคาไฟฟ้าที่อยู่อาศัยในประเทศต่างๆ ปี 2562
ที่มา: การวิจัย EuPD สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ Haitong
ระดับราคาไฟฟ้าในประเทศเยอรมนี (เซนต์/กิโลวัตต์ชั่วโมง)
ที่มา: การวิจัย EuPD สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ Haitong
ในตลาดที่มีปริมาณการใช้งานสูงสุด ผู้ใช้เลือกอินเวอร์เตอร์ไฮบริดและระบบแบตเตอรี่ AC-ควบคู่ ซึ่งคุ้มค่ากว่าและผลิตได้ง่ายกว่า เครื่องชาร์จแบตเตอรี่อินเวอร์เตอร์แบบ Off-grid ที่มีหม้อแปลงขนาดใหญ่มีราคาแพงกว่า และอินเวอร์เตอร์แบบไฮบริดและระบบแบตเตอรี่แบบควบคู่กับ AC ใช้อินเวอร์เตอร์แบบไม่มีหม้อแปลงพร้อมสวิตช์ทรานซิสเตอร์ อินเวอร์เตอร์ขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบาเหล่านี้มีอัตราการกระชากและกำลังไฟฟ้าสูงสุดที่ต่ำกว่า แต่คุ้มค่ากว่า ราคาถูกกว่า และผลิตง่ายกว่า
สหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นจำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟสำรอง และแหล่งจ่ายไฟอิสระเป็นที่ต้องการของตลาดเร่งด่วน ซึ่งรวมถึงแอฟริกาใต้และภูมิภาคอื่นๆ จากข้อมูลของ EIA ระยะเวลาไฟฟ้าดับโดยเฉลี่ยในสหรัฐอเมริกาในปี 2020 เกิน 8 ชั่วโมง ซึ่งส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบจากที่อยู่อาศัยกระจัดกระจายของชาวอเมริกันที่อาศัยอยู่กระจัดกระจาย ความชราของโครงข่ายไฟฟ้าบางส่วน และภัยพิบัติทางธรรมชาติ การประยุกต์ใช้ระบบจำหน่ายและจัดเก็บไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ในครัวเรือนสามารถลดการพึ่งพาโครงข่ายไฟฟ้า และเพิ่มความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟในฝั่งผู้ใช้ ระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ในสหรัฐอเมริกามีขนาดใหญ่กว่าและมีแบตเตอรี่เพิ่มมากขึ้น เนื่องจากจำเป็นต้องกักเก็บไฟฟ้าเพื่อจัดการกับภัยพิบัติทางธรรมชาติ แหล่งจ่ายไฟอิสระเป็นความต้องการของตลาดเร่งด่วน ในประเทศต่างๆ เช่น แอฟริกาใต้ ปากีสถาน เลบานอน ฟิลิปปินส์ และเวียดนาม ซึ่งห่วงโซ่อุปทานทั่วโลกมีความเข้มงวด โครงสร้างพื้นฐานของประเทศไม่เพียงพอที่จะรองรับการใช้ไฟฟ้าของประชาชน ดังนั้น ผู้ใช้จึงต้องติดตั้งระบบจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ในครัวเรือน
ระยะเวลาไฟฟ้าดับของสหรัฐอเมริกาต่อหัว (ชั่วโมง)
ที่มา: EIA สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ Haitong
ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2565 แอฟริกาใต้ได้เริ่มการจัดสรรพลังงานระดับ 6 โดยหลายแห่งประสบปัญหาไฟฟ้าดับเป็นเวลา 6 ชั่วโมงต่อวัน
ที่มา: GoodWe Photovoltaic Community, Haitong Securities Research Institute
อินเวอร์เตอร์ไฮบริดมีข้อจำกัดบางประการในเรื่องพลังงานสำรอง เมื่อเปรียบเทียบกับอินเวอร์เตอร์แบตเตอรี่นอกกริดโดยเฉพาะ อินเวอร์เตอร์ไฮบริดมีข้อจำกัดบางประการ โดยส่วนใหญ่จะจำกัดไฟกระชากหรือกำลังไฟฟ้าสูงสุดในระหว่างไฟฟ้าดับ นอกจากนี้ อินเวอร์เตอร์ไฮบริดบางตัวไม่มีความสามารถในการสำรองไฟหรือกำลังสำรองที่จำกัด ดังนั้นจึงสามารถสำรองข้อมูลได้เฉพาะโหลดขนาดเล็กหรือจำเป็น เช่น ไฟส่องสว่างและวงจรไฟฟ้าพื้นฐานในระหว่างที่ไฟฟ้าดับ และหลายระบบจะมีความล่าช้า 3-5 วินาทีระหว่างไฟฟ้า ขัดข้อง อินเวอร์เตอร์แบบออฟกริดให้กำลังไฟกระชากและกำลังสูงสุดที่สูงมาก และสามารถรองรับโหลดอุปนัยสูงได้ หากผู้ใช้วางแผนที่จะจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ที่มีไฟกระชากสูง เช่น ปั๊ม คอมเพรสเซอร์ เครื่องซักผ้า และเครื่องมือไฟฟ้า อินเวอร์เตอร์จะต้องสามารถรองรับโหลดไฟกระชากแบบเหนี่ยวนำสูงได้
การเปรียบเทียบกำลังเอาท์พุตของอินเวอร์เตอร์ไฮบริด
ที่มา: บทวิจารณ์พลังงานสะอาด สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ Haitong
อินเวอร์เตอร์ไฮบริด DC ควบคู่
ปัจจุบัน ระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ส่วนใหญ่ในอุตสาหกรรมใช้การเชื่อมต่อกระแสตรงเพื่อให้เกิดการออกแบบระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และพลังงานแบบผสมผสาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบใหม่ ซึ่งอินเวอร์เตอร์แบบไฮบริดติดตั้งง่ายและมีต้นทุนต่ำ เมื่อเพิ่มระบบใหม่ การใช้อินเวอร์เตอร์ไฮบริดที่เก็บพลังงานแสงอาทิตย์และการจัดเก็บพลังงานสามารถลดต้นทุนอุปกรณ์และค่าใช้จ่ายในการติดตั้งได้ เนื่องจากอินเวอร์เตอร์ตัวเดียวสามารถควบคุมและอินเวอร์เตอร์แบบรวมได้ ตัวควบคุมและสวิตช์สวิตช์ในระบบคัปปลิ้งกระแสตรงมีราคาถูกกว่าอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับกริดและตู้จ่ายไฟในระบบคัปปลิ้งกระแสสลับ ดังนั้นโซลูชันคัปปลิ้งกระแสตรงจึงมีราคาถูกกว่าโซลูชันคัปปลิ้งไฟกระแสสลับ ในระบบคัปปลิ้ง DC ตัวควบคุม แบตเตอรี่ และอินเวอร์เตอร์เป็นแบบอนุกรม การเชื่อมต่อค่อนข้างแน่น และความยืดหยุ่นไม่ดี สำหรับระบบที่ติดตั้งใหม่ เซลล์แสงอาทิตย์ แบตเตอรี่ และอินเวอร์เตอร์ได้รับการออกแบบตามกำลังไฟโหลดและการใช้พลังงานของผู้ใช้ ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับอินเวอร์เตอร์ไฮบริด DC-Coupling มากกว่า
ผลิตภัณฑ์อินเวอร์เตอร์ไฮบริดอินเวอร์เตอร์ DC Coupled เป็นกระแสหลัก และผู้ผลิตรายใหญ่ในประเทศก็นำผลิตภัณฑ์เหล่านี้ไปใช้ ยกเว้น AP Energy ผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์รายใหญ่ในประเทศได้ใช้อินเวอร์เตอร์แบบไฮบริด ซึ่งรวมถึงด้วยSineng Electric, GoodWe และ Jinlongยังได้ติดตั้งอินเวอร์เตอร์แบบ AC-ควบคู่ด้วย และแบบฟอร์มผลิตภัณฑ์ก็เสร็จสมบูรณ์ อินเวอร์เตอร์ไฮบริดของ Deye รองรับการเชื่อมต่อ AC บนพื้นฐานของการเชื่อมต่อ DC ซึ่งให้ความสะดวกในการติดตั้งสำหรับความต้องการในการแปลงสต็อกของผู้ใช้Sungrow, Huawei, Sineng Electric และ GoodWeได้ปรับใช้แบตเตอรี่เก็บพลังงาน และการรวมอินเวอร์เตอร์แบตเตอรี่อาจกลายเป็นเทรนด์ในอนาคต
แผนผังของผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์รายใหญ่ในประเทศ
ที่มา: เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของบริษัทต่างๆ สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ Haitong
ผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าแรงสูงแบบสามเฟสเป็นจุดสนใจของทุกบริษัท และ Deye มุ่งเน้นไปที่ตลาดผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าแรงต่ำ ปัจจุบันผลิตภัณฑ์อินเวอร์เตอร์ไฮบริดส่วนใหญ่อยู่ภายใน 10KW ผลิตภัณฑ์ต่ำกว่า 6KW ส่วนใหญ่เป็นผลิตภัณฑ์แรงดันต่ำเฟสเดียว และผลิตภัณฑ์ 5-10KW ส่วนใหญ่เป็นผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าแรงสูงสามเฟส Deye ได้พัฒนาผลิตภัณฑ์แรงดันต่ำกำลังสูงหลายประเภท และผลิตภัณฑ์แรงดันต่ำ 15KW ที่เปิดตัวในปีนี้ได้เริ่มจำหน่ายแล้ว
ผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์ในประเทศผลิตภัณฑ์อินเวอร์เตอร์ไฮบริด
ประสิทธิภาพการแปลงสูงสุดของผลิตภัณฑ์ใหม่จากผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์ในประเทศสูงถึงประมาณ 98% และเวลาในการสลับแบบ on-grid และ off-grid โดยทั่วไปจะน้อยกว่า 20ms ประสิทธิภาพการแปลงสูงสุดของ Jinlong, Sungrow และ Huaweiสินค้าถึง 98.4% และดีเราสูงถึง 98.2% เช่นกัน ประสิทธิภาพการแปลงสูงสุดของ Homai และ Deye นั้นต่ำกว่า 98% เล็กน้อย แต่เวลาในการสลับแบบ on-grid และ off-grid ของ Deye นั้นอยู่ที่เพียง 4 มิลลิวินาที ซึ่งต่ำกว่าเวลา 10-20 มิลลิวินาทีของคู่แข่งอย่างมาก
การเปรียบเทียบประสิทธิภาพการแปลงสูงสุดของอินเวอร์เตอร์ไฮบริดจากบริษัทต่างๆ
ที่มา: เว็บไซต์ทางการของแต่ละบริษัท สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ Haitong
เปรียบเทียบเวลาในการสับเปลี่ยนอินเวอร์เตอร์ไฮบริดของบริษัทต่างๆ (มิลลิวินาที)
ที่มา: เว็บไซต์ทางการของแต่ละบริษัท สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ Haitong
ผลิตภัณฑ์หลักของผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์ในประเทศส่วนใหญ่มุ่งเป้าไปที่ตลาดหลักสามแห่ง ได้แก่ ยุโรป สหรัฐอเมริกา และออสเตรเลีย ในตลาดยุโรป ตลาดหลักที่ใช้เซลล์แสงอาทิตย์แบบดั้งเดิม เช่น เยอรมนี ออสเตรีย สวิตเซอร์แลนด์ สวีเดน และเนเธอร์แลนด์ ส่วนใหญ่เป็นตลาดแบบ 3 เฟส ซึ่งชอบผลิตภัณฑ์ที่มีพลังงานสูงกว่า ผู้ผลิตแบบดั้งเดิมที่มีข้อได้เปรียบคือ Sunshine และ Goodwe Ginlang กำลังเร่งให้ทัน โดยอาศัยความได้เปรียบด้านราคาและการเปิดตัวผลิตภัณฑ์กำลังสูงที่สูงกว่า 15KW ซึ่งเป็นที่ชื่นชอบของผู้ใช้ ประเทศในยุโรปตอนใต้ เช่น อิตาลี และสเปน ต้องการผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าแรงต่ำเฟสเดียวเป็นหลักกู๊ดเว่ จินหลาง และโชหังทำได้ดีในอิตาลีเมื่อปีที่แล้ว โดยแต่ละแห่งคิดเป็นประมาณ 30% ของตลาด ประเทศในยุโรปตะวันออก เช่น สาธารณรัฐเช็ก โปแลนด์ โรมาเนีย และลิทัวเนีย ส่วนใหญ่ต้องการผลิตภัณฑ์แบบ 3 เฟส แต่การยอมรับราคายังต่ำ ดังนั้น Shouhang จึงทำงานได้ดีในตลาดนี้โดยมีความได้เปรียบด้านราคาที่ต่ำ ในไตรมาสที่สองของปีนี้ Deye เริ่มจัดส่งผลิตภัณฑ์ใหม่ขนาด 15KW ไปยังสหรัฐอเมริกา สหรัฐอเมริกามีระบบกักเก็บพลังงานที่ใหญ่กว่าและชอบผลิตภัณฑ์พลังงานที่สูงกว่า
ผลิตภัณฑ์อินเวอร์เตอร์ไฮบริดของผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์ในประเทศกำหนดเป้าหมายไปที่ตลาด
ที่มา: เว็บไซต์ทางการของแต่ละบริษัท สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ Haitong
อินเวอร์เตอร์แบตเตอรี่แบบแยกส่วนเป็นที่นิยมในหมู่ผู้ติดตั้ง แต่อินเวอร์เตอร์แบตเตอรี่ออลอินวันเป็นแนวโน้มการพัฒนาในอนาคต อินเวอร์เตอร์ไฮบริดที่เก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบ่งออกเป็นอินเวอร์เตอร์ไฮบริดที่จำหน่ายแยกต่างหาก และระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (BESS) ที่ขายอินเวอร์เตอร์และแบตเตอรี่ร่วมกัน ปัจจุบันด้วยการที่ตัวแทนจำหน่ายควบคุมช่องทาง ลูกค้าโดยตรงจึงค่อนข้างกระจุกตัว และผลิตภัณฑ์ที่มีแบตเตอรี่และอินเวอร์เตอร์แยกกันได้รับความนิยมมากขึ้น โดยเฉพาะนอกประเทศเยอรมนี เนื่องจากติดตั้งและขยายได้ง่าย และสามารถลดต้นทุนการจัดซื้อได้ หากซัพพลายเออร์รายหนึ่งไม่สามารถจัดหาแบตเตอรี่หรืออินเวอร์เตอร์ได้ คุณสามารถค้นหาซัพพลายเออร์รายที่สองได้ และจะมีการรับประกันการจัดส่งมากขึ้น กระแสความนิยมในเยอรมนี สหรัฐอเมริกา และญี่ปุ่นเป็นเครื่องจักรแบบครบวงจร เครื่องออลอินวันสามารถประหยัดปัญหาหลังการขายได้มากมาย และมีปัจจัยการรับรองด้วย ตัวอย่างเช่น ใบรับรองระบบอัคคีภัยในสหรัฐอเมริกาจำเป็นต้องเชื่อมโยงกับอินเวอร์เตอร์ แนวโน้มทางเทคโนโลยีในปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่เครื่องออลอินวัน แต่ในแง่ของยอดขายในตลาด ผู้ติดตั้งจะยอมรับประเภทแยกมากกว่า
ผู้ผลิตในประเทศส่วนใหญ่ได้เริ่มปรับใช้เครื่องจักรแบบรวมแบตเตอรี่-อินเวอร์เตอร์ ผู้ผลิตเช่นโชฮัง ซินเหนิง, โกรวัตต์ และเค่อฮวาเลือกรุ่นนี้กันหมดแล้ว ยอดขายแบตเตอรี่เก็บพลังงานของ Shougang Xinneng ในปี 2564 มีจำนวน 35,100 ชิ้น เพิ่มขึ้น 25 เท่าเมื่อเทียบกับ 20 ปี การจัดเก็บพลังงานของ Growatt ในปี 2564 ยอดขายแบตเตอรี่อยู่ที่ 53,000 ชุด เพิ่มขึ้น 5 เท่าจาก 20 ปีที่แล้ว อินเวอร์เตอร์จัดเก็บพลังงานคุณภาพเยี่ยมของ Airo ได้ผลักดันยอดขายแบตเตอรี่ให้เติบโตอย่างต่อเนื่อง ในปี 2021 การจัดส่งแบตเตอรี่ของ Airo อยู่ที่ 196.99MWh โดยมีรายได้ 383 ล้านหยวน ซึ่งมากกว่ารายได้ของอินเวอร์เตอร์กักเก็บพลังงานมากกว่าสองเท่า ลูกค้าให้การยอมรับผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์ที่ผลิตแบตเตอรี่ในระดับสูง เนื่องจากมีความสัมพันธ์ที่ดีกับผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์และให้ความไว้วางใจในผลิตภัณฑ์
สัดส่วนรายได้ของแบตเตอรี่เก็บพลังงานใหม่ของ Shouhang เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
rce: EIA, สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ Haitong
รายได้จากแบตเตอรี่เก็บพลังงานของ Airo จะคิดเป็น 46% ในปี 2564
ที่มา: GoodWe Photovoltaic Community, Haitong Securities Research Institute
ในระบบ DC Coupled ระบบแบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงสูงจะมีประสิทธิภาพมากกว่า แต่จะมีราคาแพงกว่าในกรณีที่แบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงสูงขาดแคลน เมื่อเทียบกับระบบแบตเตอรี่ 48V แบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงสูงมีช่วงแรงดันไฟฟ้าในการทำงาน 200-500V DC ลดการสูญเสียสายเคเบิลและมีประสิทธิภาพสูงกว่า เนื่องจากแผงโซลาร์เซลล์มักจะทำงานที่ 300-600V คล้ายกับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ และมีการสูญเสียต่ำมากและมีประสิทธิภาพสูง สามารถใช้ตัวแปลง DC-DC ได้ ระบบแบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงสูงมีราคาแบตเตอรี่สูงกว่าและราคาอินเวอร์เตอร์ต่ำกว่าระบบไฟฟ้าแรงต่ำ ปัจจุบันแบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงสูงมีความต้องการสูงและอุปทานไม่เพียงพอ แบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงสูงจึงหาซื้อได้ยาก ในกรณีที่แบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงสูงขาดแคลน การใช้ระบบแบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงต่ำจะถูกกว่า
การเชื่อมต่อ DC ระหว่างแผงโซลาร์เซลล์และอินเวอร์เตอร์
ที่มา: บทวิจารณ์พลังงานสะอาด สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ Haitong
การเชื่อมต่อ DC โดยตรงไปยังอินเวอร์เตอร์ไฮบริดที่เข้ากันได้
rce: บทวิจารณ์พลังงานสะอาด สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ Haitong
อินเวอร์เตอร์ไฮบริดจากผู้ผลิตรายใหญ่ในประเทศเหมาะสำหรับระบบนอกกริด เนื่องจากไม่จำกัดกำลังไฟฟ้าสำรองระหว่างไฟฟ้าดับ พลังงานสำรองของผลิตภัณฑ์บางชนิดจะต่ำกว่าช่วงพลังงานปกติเล็กน้อย แต่กำลังไฟสำรองของผลิตภัณฑ์ใหม่ของ Goodwe, Jinlang, Sungrow และ Hemai เท่ากับค่าปกติกล่าวคือ พลังงานไม่ถูกจำกัดมากขึ้นเมื่อทำงานนอกกริด ดังนั้นอินเวอร์เตอร์จัดเก็บพลังงานของผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์ในประเทศจึงเหมาะสำหรับระบบนอกกริด
การเปรียบเทียบกำลังไฟสำรองของผลิตภัณฑ์อินเวอร์เตอร์ไฮบริดจากผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์ในประเทศ
แหล่งข้อมูล: เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของแต่ละบริษัท สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ Haitong
อินเวอร์เตอร์ AC ควบคู่
ระบบ DC-ควบคู่ไม่เหมาะสำหรับการดัดแปลงระบบที่เชื่อมต่อกับกริดที่มีอยู่ วิธีการเชื่อมต่อ DC ส่วนใหญ่มีปัญหาดังต่อไปนี้ ประการแรก ระบบที่ใช้การเชื่อมต่อแบบ DC มีปัญหากับการเดินสายที่ซับซ้อนและการออกแบบโมดูลซ้ำซ้อน เมื่อปรับเปลี่ยนระบบที่เชื่อมต่อกับกริดที่มีอยู่ ประการที่สอง ความล่าช้าในการสลับระหว่างการเชื่อมต่อกริดและนอกกริดนั้นยาวนาน ซึ่งเป็นเรื่องยากสำหรับผู้ใช้ ประสบการณ์การใช้ไฟฟ้าไม่ดี ประการที่สาม ฟังก์ชันการควบคุมอัจฉริยะไม่ครอบคลุมเพียงพอ และการตอบสนองของการควบคุมไม่ตรงเวลาเพียงพอ ทำให้ยากต่อการปรับใช้แอปพลิเคชันไมโครกริดสำหรับแหล่งจ่ายไฟทั้งบ้าน ดังนั้นบางบริษัทจึงเลือกเส้นทางเทคโนโลยีการเชื่อมต่อแบบ AC เช่น Yuneng
ระบบข้อต่อ AC ทำให้การติดตั้งผลิตภัณฑ์ง่ายขึ้น Yuneng ตระหนักถึงการไหลเวียนของพลังงานแบบสองทางโดยเชื่อมต่อด้านไฟฟ้ากระแสสลับและระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ทำให้ไม่จำเป็นต้องเข้าถึงบัสไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ DC ทำให้การติดตั้งผลิตภัณฑ์ง่ายขึ้น โดยตระหนักถึงการบูรณาการนอกกริดผ่านการผสมผสานระหว่างการควบคุมแบบเรียลไทม์ของซอฟต์แวร์และการปรับปรุงการออกแบบฮาร์ดแวร์ การสลับระดับมิลลิวินาที ด้วยการควบคุมเอาท์พุตของอินเวอร์เตอร์กักเก็บพลังงานและการออกแบบที่ผสมผสานนวัตกรรมของระบบจ่ายไฟและระบบจ่ายไฟ ทำให้เกิดการใช้งานไมโครกริดของแหล่งจ่ายไฟทั้งบ้านภายใต้การควบคุมของกล่องควบคุมอัตโนมัติ
ประสิทธิภาพการแปลงสูงสุดของผลิตภัณฑ์ AC-ควบคู่กับอินเวอร์เตอร์ไฮบริดเล็กน้อย Jinlong และ GoodWe ยังได้ปรับใช้ผลิตภัณฑ์ AC-ควบคู่กัน โดยมุ่งเป้าไปที่ตลาดการเปลี่ยนแปลงสต็อกเป็นหลัก ประสิทธิภาพการแปลงสูงสุดของผลิตภัณฑ์ AC-ควบคู่คือ 94-97% ซึ่งต่ำกว่าอินเวอร์เตอร์ไฮบริดเล็กน้อย สาเหตุหลักมาจากส่วนประกอบต้องผ่านการแปลงสองครั้งก่อนจึงจะสามารถเก็บไว้ในแบตเตอรี่หลังจากผลิตกระแสไฟฟ้า ซึ่งจะลดประสิทธิภาพการแปลง
การเปรียบเทียบผลิตภัณฑ์ AC-ควบคู่จากผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์ในประเทศ
ที่มา: เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของบริษัทต่างๆ สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ Haitong
เวลาโพสต์: May-20-2024
