Kaj je baterija z izmeničnim tokom v domačem sistemu za upravljanje in shranjevanje energije? Dan je popoln sončni dan, dokler ne pride do izpada omrežja in se vaši paneli zaradi obveznih varnostnih protokolov proti izstopu na kopno frustrirajoče izklopijo. Za obstoječe lastnike sončnih elektrarn manjkajoči člen ni proizvodnja, temveč neodvisnost. Na spletni strani Baterija, povezana z izmeničnim tokom je pogosto najbolj praktična posodobitev za dodajanje rezervnega napajanja, ne da bi pri tem motili vašo sedanjo ureditev, v tem vodniku pa je pojasnjeno, kako zagotavlja resnično energetsko odpornost.
Kamada Power 10kWh Powerwall Home Battery
Kaj je baterijski sistem z izmeničnim tokom?
Enostavna opredelitev
Na spletni strani Baterijski sistem, povezan z izmeničnim tokom je naprava za shranjevanje baterij, ki se poveže z domačo električno Ožičenje izmeničnega toka (glavno električno ploščo) in ne neposredno na sončne celice. Ima lastne "možgane" - baterijski pretvornik (včasih imenovan shranjevalni inverter), ki upravlja polnjenje in praznjenje.
Preprosto povedano: vaš solarni sistem ostane vaš solarni sistem, baterija pa se doda kot ločen sistem, ki se priključi na električno "vodilo" v hiši.
Sončni paneli (enosmerni tok) → Sončni pretvornik (izmenični tok) → Glavna plošča (izmenično vodilo) → Pretvornik akumulatorja (enosmerni tok) → Akumulator (enosmerni tok)
Ko se baterija izprazni, se smer obrne na baterijski pretvornik, ki v panel ponovno dovede izmenični tok.
Ključne sestavine
- Baterijski pretvornik (pretvornik za shranjevanje): To so vrata, ki pretvarjajo AC ↔ DC. Iz domače plošče odvzame presežek izmeničnega toka in ga pretvori v enosmerni tok za polnjenje baterije, nato pa enosmerni tok pretvori nazaj v izmenični tok, ko baterija napaja dom.
- Pametno stikalo/prehod (naprava za izostajanje): Med izpadom ta naprava odklopi vaš dom od omrežja (ustvari varen "otok"), tako da lahko baterija in sončna energija delujeta brez povratnega napajanja električnih omrežij. V različnih regijah boste slišali izraze, kot so rezervni prehod, avtomatsko prenosno stikalo (ATS)ali rele za izolacijo omrežja-ista zamisel.
Po naših izkušnjah pri delu z industrijskimi strankami, ki naknadno vgrajujejo sončno energijo in skladiščenje na majhna komercialna območja (oddaljene pisarne, klinike, servisna skladišča), ta arhitektura "ločenih možganov" pogosto omogoča integracijo brez rušenja obstoječe fotovoltaične opreme.
Kako deluje AC-spojka? (korak za korakom)
- Proizvodnja sončne energije: Paneli proizvajajo enosmerno električno energijo; sončni pretvornik pretvori v izmenični tok za uporabo v stavbi.
- Uporaba in presežek: Stavba najprej porabi energijo. Če je presežek, se ta izmenična energija prenese na glavno ploščo in je na voljo za prenos v omrežje ali za polnjenje baterij.
- "Obratna" pretvorba (polnjenje): Spletna stran baterijski pretvornik prevzame presežek izmeničnega toka in ga pretvori nazaj v enosmerni tok za polnjenje baterije.
- Izpraznjevanje / varnostno kopiranje: Ponoči ali med izpadom baterijski pretvornik pretvori enosmerni tok nazaj v izmenični in tako napaja kritične obremenitve (ali obremenitve celotnega doma, odvisno od zasnove).
Hitra analogija: Povezava z enosmernim tokom je kot vodovod neposredno iz vodnjaka v rezervoar. Priključitev na izmenični tok je, kot da bi rezervoar napolnili iz pipe v hiši - nekoliko manj učinkovita, vendar jo je veliko lažje naknadno opremiti.
Vezani na izmenični tok v primerjavi z vezanim na enosmerni tok: Primerjava med seboj: brezpogojna primerjava.
Tu je ključna odločitev, s katero se sooča večina skupin za nabavo in inženirjev: učinkovitost proti prilagodljivosti.
- Sistemi z enosmernim tokom povezati sončno energijo in baterijo na enosmerni strani (skupno enosmerno vodilo). Lahko so zelo učinkoviti, vendar so običajno najboljši v nove namestitve kjer nadzorujete celotno arhitekturo.
- Sistemi z izmeničnim tokom priključite baterijo na strani izmeničnega toka. Običajno so najboljši za posodobitve kjer PV že obstaja.
Primerjalna tabela (bistvenega pomena za preglednost)
| Dejavnik | Z izmeničnim tokom povezan | Z enosmernim tokom povezan |
|---|
| Učinkovitost | Nižje (dodatne konverzije) | Višja (manjše število konverzij) |
| Težave pri namestitvi | Enostavnejša naknadna namestitev | Zahtevnejša posodobitev |
| Stroški (posodobitev) | Pogosto nižji stroški dela | Pogosto višje zaradi predelave |
| Stroški (nova namestitev) | Konkurenčno, vendar dodaten pretvornik | Pogosto najboljša skupna učinkovitost/vrednost |
| Skalabilnost | Prilagodljivost; lažja širitev | Lahko je strožji/odvisen od blagovne znamke |
Če določate sistem za obstoječo fotonapetostno elektrarno, je priključitev z izmeničnim tokom pogosto uspešna že zaradi tveganja projekta. Manj motenj. Manj neznank. In manj "presenečenj" med zagonom.
Zakaj izbrati AC-spojko? (Strateške prednosti)
Prednost "Plug-and-Play" za naknadno opremljanje
Večina obstoječih lastnikov sončnih elektrarn se najbolj boji: "Ali bom moral zaradi dodajanja baterije zamenjati inverter ali pa bo to vplivalo na mojo garancijo?" Z vezavo izmeničnega toka se temu običajno izognete. Skladiščenje dodajate za fotovoltaičnim sistemom in ne spreminjate arhitekture samega fotovoltaičnega sistema.
To je velik zalogaj za javna naročila. Manj je širjenja obsega, manjše je tveganje integracije in manj je klicev k prodajalcu, ki ga je treba kazati s prstom.
Prilagodljivost namestitve
Ker je baterija povezana z AC panelom, jo je mogoče namestiti daleč stran od solarnega polja. Fotovoltaika na strehi, panel v kleti, baterija v garaži - ni težav. To je še posebej koristno v Evropi, kjer imajo starejše hiše omejene možnosti za napeljavo, in v ZDA, kjer je namestitev v garažo pogosta.
Energetska arbitraža (varčevanje z denarjem)
Pri shranjevanju z izmeničnim tokom lahko baterijo polnite iz omrežja, ko so cene nizke, in jo izpraznite v času dragih konic - klasično. Premik v času uporabe (TOU) ali energetska arbitraža. Sončna energija pomaga, vendar ni potrebna za to ugodnost.
To je pomembno v regijah z močnimi cenami TOU ali pristojbinami za odjem (zlasti za lahke poslovne objekte).
Redundanca
Priključitev na izmenični tok lahko ustvari praktično obliko redundance: če pride do okvare solarnega pretvornika, se lahko baterija še vedno polni iz omrežja in zagotavlja rezervno napajanje. Če ima baterijski pretvornik težave, lahko solarni sistem normalno deluje tudi, ko je omrežje v funkciji.
Za kritične uporabnike - domače pisarne, klinike, oddaljene komunikacije - je ta ločitev funkcija in ne zaplet.
Poštene pomanjkljivosti: Kaj vam prodajalci ne povedo
Kazen za učinkovitost
Sistemi z izmeničnim tokom pogosto vključujejo "trojno pretvorbo" med rezervnim delovanjem:
enosmerni tok (PV) → izmenični tok (PV pretvornik) → enosmerni tok (polnjenje baterije) → izmenični tok (pretvornik baterije)
To povečuje izgube. V primerjavi z enosmerno vezavo lahko v realnem smislu vidite približno 5-10% manjša učinkovitost, odvisno od zmogljivosti in pogojev delovanja pretvornika. Ni katastrofalen, vendar je resničen in z leti vpliva na ekonomičnost.
Sončno obrezovanje
Če je sončni niz velik, baterijski pretvornik morda ne bo mogel absorbirati vse presežne energije ob največji proizvodnji. Posledica je lahko obrezovanje-zmanjšanje proizvodnje sončne energije, ker odvečne energije ni kam dati.
To je pogosto mogoče rešiti z boljšo velikostjo (ali izvoznimi dovoljenji), vendar je to omejitev pri načrtovanju, ki jo morajo ekipe za naročila potrditi že na začetku.
Stroški opreme
Kupite drugi inverter in pogosto tudi pametni prehod. To poveča stroške strojne opreme v primerjavi s tesno integrirano zasnovo z enosmernim tokom.
Osrednja primerjava je preprosta:
- Z enosmernim tokom pogosto zmaga pri dolgoročni učinkovitosti in čistejši arhitekturi (zlasti pri novogradnjah).
- Z izmeničnim tokom pogosto zmaga pri stroških posodobitve, zmanjšanju stroškov dela in manjšem tveganju projekta.
Kontrolni seznam za odločanje: Ali je AC-Coupled pravi za vas?
| Vprašanje za odločitev (scenarij) | Priporočena pot (če je odgovor "Da") |
|---|
| Ali že imate nameščen solarni sistem? | Z izmeničnim tokom povezan |
| Ste zadovoljni s svojim trenutnim solarnim pretvornikom? | Z izmeničnim tokom povezan |
| Ali nameravate kasneje razširiti svoj sistem ali dodati električno vozilo? | Z izmeničnim tokom povezan |
| Gradite popolnoma novo kočo brez omrežja? | Z enosmernim tokom povezan |
Če naknadno opremljate obstoječi fotovoltaični sistem, ki je vezan na omrežje, je povezava z izmeničnim tokom pogosto pragmatična izbira. Ni vedno "popolna inženirska izbira", vendar je pogosto najboljša v realnem svetu.
Zaključek
Priključevanje izmeničnega toka je nesporni prvak pri naknadnem opremljanju, saj zamenja delček učinkovitosti za čisto integracijsko pot, ki vašega električnega sistema ne obrne na glavo. Namesto da ugibate o združljivosti, nam sporočite svoj model inverterja in seznam obremenitev - potrdili bomo izvedljivost in vam pomagali določiti zanesljivo specifikacijo. Pišite nam za prilagojena rešitev za domače baterije.
POGOSTA VPRAŠANJA
Ali lahko dodam baterijo za izmenični tok v vse znamke solarnega pretvornika?
Večinoma da. Naprave z izmeničnim tokom so povezane z glavno ploščo, zato ne upoštevajo blagovne znamke solarnega pretvornika. Edina težava je rezervni način: vaš obstoječi solarni pretvornik mora podpirati frekvenčni premik za zmanjševanje porabe, ko se omrežje prekine. Če je prestaro, se preprosto izklopi.
Ali baterija z izmeničnim tokom deluje, če je omrežje izključeno?
Ne - razen če namestite prehod (izolacijsko stikalo). Sistem mora fizično prekiniti povezavo z omrežjem, da bi zadostil predpisom proti izstopu. Brez te strojne opreme baterija ostane v mirovanju, da se zaščitijo komunalni delavci. Ne glede na to, kako polna je, ne bo napajala ničesar.
Koliko učinkovitosti resnično izgubim s priključkom AC?
Načrtujte izgubo 5-10% v primerjavi s sistemi enosmernega toka. Gre za neizogibne termodinamične izgube pri "trojni pretvorbi" (DC→AC→DC→AC). V bistvu zamenjate to majhno izgubo učinkovitosti za to, da vam ni treba preklapljati celotnega solarnega polja.
Ali je Tesla Powerwall povezan z izmeničnim ali enosmernim tokom?
Powerwall je učbeniška definicija Z izmeničnim tokom. Vključuje notranji pretvornik in je nameščen na domačem omrežju za izmenični tok. Čeprav novi Powerwall 3 dodaja enosmerne sončne vhode, ga monterji za večino obstoječih domov obravnavajo kot napravo za naknadno namestitev na izmenični tok.