Mi az a váltóáramra kapcsolt akkumulátor egy otthoni energiagazdálkodási és -tárolási rendszerben? Ez egy tökéletes napenergia nap, amíg a hálózat le nem esik, és a panelek frusztrálóan le nem kapcsolnak a kötelező szigetelés elleni biztonsági protokollok miatt. A meglévő napelemtulajdonosok számára a hiányzó láncszem nem a termelés, hanem a függetlenség. A AC-kapcsolt akkumulátor gyakran a legpraktikusabb utólagos felszerelés a tartalék energiaellátás hozzáadásához anélkül, hogy megzavarná a jelenlegi beállításokat, és ez az útmutató elmagyarázza, hogyan biztosít valódi energia ellenálló képességet.
Kamada Power 10kWh Powerwall otthoni akkumulátor
Mi az AC-kapcsolt akkumulátor rendszer?
Az egyszerű meghatározás
Egy AC-kapcsolt akkumulátoros rendszer egy akkumulátortároló berendezés, amely az otthoni hálózathoz csatlakozik AC kábelezés (az Ön fő elektromos központjához), nem pedig közvetlenül a napelemekhez. Saját "agya" van - egy akkumulátoros inverter (néha tároló inverternek is nevezik), amely a töltést és a kisütést kezeli.
Egyszerűbben fogalmazva: a napelemes rendszer marad a napelemes rendszer, az akkumulátor pedig külön rendszer, amely a ház elektromos "buszára" csatlakozik.
Napelemek (DC) → napelemes inverter (AC) → főpanel (AC busz) → akkumulátoros inverter (DC) → akkumulátor (DC)
Amikor az akkumulátor lemerül, az irány megfordul az akkumulátor-inverteren, és a panelbe visszatáplálja a váltakozó áramot.
Főbb összetevők
- Az akkumulátor-inverter (tároló-inverter): Ez az az átjáró, amely átalakítja AC ↔ DC. Az otthoni paneltől veszi a felesleges váltakozó áramot, és egyenárammá alakítja az akkumulátor töltéséhez, majd az egyenáramot visszaváltja váltakozó áramra, amikor az akkumulátor ellátja az otthont.
- Az intelligens kapcsoló / átjáró (szigetelő eszköz): Kiesés esetén ez a készülék leválasztja otthonát a hálózatról (biztonságos "szigetet" hoz létre), így az akkumulátor és a napenergia a közművezetékek visszatáplálása nélkül tovább működhet. A különböző régiókban olyan kifejezéseket hallhat, mint tartalék átjáró, automatikus átkapcsoló (ATS), vagy hálózati leválasztó relé-Ugyanez az ötlet.
Tapasztalataink szerint, amikor ipari ügyfelekkel dolgozunk együtt, akik kis kereskedelmi telephelyeken (távoli irodák, klinikák, szervizek) utólagosan napelemet és tárolót szerelnek fel, ez a "különálló agy" architektúra gyakran lehetővé teszi az integrációt a meglévő PV-berendezések kiszerelése nélkül.
Hogyan működik az AC-kapcsolás? (Lépésről lépésre)
- Napenergia-termelés: A panelek egyenáramot termelnek; a napelemes inverter az épületben történő használatra átalakítja váltakozó áramúvá.
- Használat és többlet: Az épület először az energiát használja fel. Ha többlet van, a váltakozó áram a főpanelre áramlik, és elérhetővé válik a hálózatba történő exportálásra vagy az akkumulátorok töltésére.
- A "fordított" átalakítás (töltés): A akkumulátoros inverter a felesleges váltakozó áramot visszaváltja egyenárammá, hogy feltöltse az akkumulátort.
- Kiürítés / biztonsági mentés: Éjszaka vagy áramszünet idején az akkumulátor-inverter az egyenáramot visszaalakítja váltakozó áramúvá, hogy táplálja a készüléket. kritikus terhelések (vagy az egész ház terhelése, a kialakítástól függően).
Egy gyors hasonlat: A DC-csatlakozás olyan, mintha a vízvezetékeket közvetlenül a kútból a tartályba vezetnénk. A váltakozó áramú csatlakoztatás olyan, mintha a tartályt a házon belüli csapból töltenénk fel - ez valamivel kevésbé hatékony, de sokkal könnyebb utólagosan felszerelni.
AC-kapcsolt vs. DC-kapcsolt: A fej-fej melletti összehasonlítás
Itt van az alapvető döntés, amellyel a legtöbb beszerzési csapat és mérnök szembesül: hatékonyság vs. rugalmasság.
- DC-kapcsolt rendszerek csatlakoztassa a napelemet és az akkumulátort a DC oldalon (közös DC busz). Ezek nagyon hatékonyak lehetnek, de jellemzően a legjobbak a következő esetekben új telepítések ahol Ön irányítja az egész architektúrát.
- AC-kapcsolt rendszerek csatlakoztassa az akkumulátort a váltóáramú oldalon. Ezek általában a legjobbak retrofits ahol már létezik PV.
Összehasonlító táblázat (a szkennelhetőség szempontjából elengedhetetlen)
| Tényező | AC-kapcsolt | DC-kapcsolt |
|---|
| Hatékonyság | Alacsonyabb (extra konverziók) | Magasabb (kevesebb konverzió) |
| Telepítés nehézsége | Könnyebb utólagos felszerelés | Összetettebb utólagos felszerelés |
| Költség (utólagos felszerelés) | Gyakran alacsonyabb munkaerőköltség | Gyakran magasabb az utómunka miatt |
| Költség (új telepítés) | Versenyképes, de extra inverter | Gyakran a legjobb teljes hatékonyság/érték |
| Skálázhatóság | Rugalmas; könnyebben bővíthető | Lehet szorosabb/márkafüggő |
Ha egy meglévő fotovoltaikus telephelyre tervez rendszert, az AC-kapcsolás gyakran már csak a projektkockázat miatt is előnyös. Kevesebb fennakadás. Kevesebb ismeretlen. És kevesebb "meglepetés" az üzembe helyezés során.
Miért válassza az AC-kuplungot? (A stratégiai előnyök)
A "Plug-and-Play" utólagos felszerelés előnye
A legtöbb meglévő napelemtulajdonos számára a legnagyobb félelem: "Egy akkumulátor hozzáadása arra kényszerít, hogy kicseréljem az inverteremet - vagy elrontja a garanciámat?" A váltakozó áramú csatolással ez általában elkerülhető. Ön a tárolást a PV-rendszer utánra helyezi, nem pedig magát a PV-rendszert tervezi újra.
Ez nagy dolog a beszerzés számára. Kevesebb terjedelmi korlát, alacsonyabb integrációs kockázat és kevesebb ujjal mutogatós beszállítói hívás.
Elhelyezés rugalmassága
Mivel az akkumulátor a váltóáramú panelhez kapcsolódik, a napelemes tömbtől távol is telepíthető. Tető PV, pince panel, garázs akkumulátor - nem probléma. Ez különösen hasznos Európában, ahol a régebbi házaknál korlátozottak a vezetési lehetőségek, és az Egyesült Államokban, ahol a garázsban történő telepítés gyakori.
Energia arbitrázs (pénzmegtakarítás)
A váltakozó áramra kapcsolt tárolóval az akkumulátort a hálózatról töltheti, amikor az árak alacsonyak, és a drága csúcsidőszakokban lemerítheti - ez a klasszikus megoldás. Használati idő (TOU) váltás vagy energiaarbitrázs. A napenergia segít, de nem szükséges ehhez az előnyhöz.
Ez azokban a régiókban fontos, ahol erős a TOU-árképzés vagy a keresleti díjak (különösen a könnyű kereskedelmi telephelyek esetében).
Redundancia
A váltakozó áramú összekapcsolás a redundancia egy praktikus formáját hozhatja létre: ha a napelemes inverter meghibásodik, az akkumulátor továbbra is képes a hálózatról tölteni és tartalékot biztosítani. Ha az akkumulátor-inverterben probléma merül fel, a napelemes rendszer akkor is normálisan működhet, amikor a hálózat működik.
A kritikus felhasználók - otthoni irodák, klinikák, távoli kommunikáció - számára ez a szétválasztás egy funkció, nem pedig komplikáció.
Az őszinte hátrányok: Amit az értékesítők nem mondanak el
A hatékonysági büntetés
A váltakozó áramú rendszerekben a tartaléküzem során gyakran előfordul "hármas átalakítás":
DC (PV) → AC (PV inverter) → DC (akkumulátortöltés) → AC (akkumulátor inverter)
Ez növeli a veszteségeket. Valójában, az egyenáramú kapcsoláshoz képest, nagyjából a következőket láthatjuk 5-10% kisebb hatékonyságaz inverter teljesítményétől és az üzemi körülményektől függően. Ez nem katasztrofális, de valós - és évek múltán hatással van a gazdaságosságra.
Solar Clipping
Ha a napelemes tömb nagy, előfordulhat, hogy az akkumulátoros inverter nem tudja felvenni az összes többletenergiát a csúcstermelés idején. Az eredmény lehet vágás-a napenergia termelést korlátozzák, mert a felesleges energiát nem lehet hová vinni.
Ez gyakran megoldható jobb méretezéssel (vagy exportengedélyekkel), de ez egy olyan tervezési korlát, amelyet a beszerzési csapatoknak már korán meg kell erősíteniük.
Berendezési költség
Vesz egy második invertert és gyakran egy intelligens átjárót. Ez növeli a hardverköltségeket a szorosan integrált DC-kapcsolt kialakításhoz képest.
A fókuszált összehasonlítás itt egyszerű:
- DC-kapcsolt gyakran nyernek a hosszú távú hatékonyság és a tisztább architektúra terén (különösen az új építésű épületek esetében).
- AC-kapcsolt gyakran nyer az utólagos felszerelés költségei, a csökkentett munkaerő és az alacsonyabb projektkockázat miatt.
Döntési ellenőrzőlista: AC-kapcsolt rendszer: A váltakozó áramú rendszer megfelelő Önnek?
| Döntési kérdés (forgatókönyv) | Ajánlott útvonal (ha a válasz "Igen") |
|---|
| Van már telepített napelemes rendszere? | AC-kapcsolt |
| Elégedett a jelenlegi napelemes inverterével? | AC-kapcsolt |
| Tervezi, hogy később bővíti a rendszerét, vagy EV-vel bővíti? | AC-kapcsolt |
| Teljesen új, off-grid faházat épít? | DC-kapcsolt |
Ha egy meglévő, hálózatra kötött PV-rendszert utólagosan szerel fel, a váltakozó áramú csatolás nagyon gyakran a pragmatikus választás. Nem mindig a "tökéletes mérnöki döntés", de gyakran a legjobb gyakorlati megoldás.
Következtetés
A váltóáramú kapcsolás az utólagos felszerelések vitathatatlan bajnoka, amely a hatékonyság egy szeletét egy tiszta integrációs útvonalért cseréli el, amely nem forgatja fel az elektromos rendszerét. Ahelyett, hogy találgatna a kompatibilitásról, ossza meg velünk az inverter modelljét és a terhelési listát - megerősítjük a megvalósíthatóságot, és segítünk egy védhető specifikáció rögzítésében. Kapcsolatfelvétel egy testreszabott otthoni akkumulátor megoldás.
GYIK
Hozzáadhatok egy AC akkumulátort a bármilyen márkájú napelemes inverter?
Többnyire igen. A váltakozó áramra kapcsolt egységek a főpanelhez kapcsolódnak, így figyelmen kívül hagyják a napelemes inverter márkáját. Az egyetlen probléma a tartalék üzemmód: a meglévő napelemes inverternek támogatnia kell az alábbiakat frekvenciaváltás hogy a hálózat kiesésekor leállítsa a gázt. Ha túl öreg, egyszerűen kikapcsol.
Működik-e a váltóáramra kapcsolt akkumulátor, ha a hálózat leáll?
Nem - kivéve, ha telepít egy gateway (leválasztó kapcsoló). A rendszernek fizikailag meg kell szakítania a hálózati kapcsolatot, hogy megfeleljen a szigetelés elleni szabályoknak. E hardver nélkül az akkumulátor a közüzemi dolgozók védelme érdekében nyugalomban marad. Semmit sem fog táplálni, függetlenül attól, hogy mennyire tele van.
Mennyi hatékonyságot veszítek valójában a váltóáramú csatolással?
Tervezd a veszteséget 5-10% az egyenáramú rendszerekhez képest. Ez a "hármas átalakítás" útvonalából (DC→AC→DC→DC→AC) származó elkerülhetetlen termodinamikai veszteség. Alapvetően ezt a kis hatásfokcsökkenést cseréljük el a teljes napelemes rendszer egyszerűbbé tételére, mivel így nem kell újra vezetékezni a teljes napelemes tömböt.
A Tesla Powerwall AC vagy DC kapcsolású?
A Powerwall a tankönyvi definíciója a AC-kapcsolt. Ez egy belső invertert tartalmaz, és az otthoni AC-buszon helyezkedik el. Bár az új Powerwall 3 egyenáramú napelemes bemenetet ad hozzá, a legtöbb meglévő otthonban a telepítők gyakorlatilag váltóáramú utólagos eszközként kezelik.