Kaynak: cleanenergyreview
AC veya DC bağlantı nedir
AC veya DC bağlantı, güneş panellerinin birleştiği veya bir enerji depolama veya pil sistemine bağlanması anlamına gelir.
Bir güneş dizisi ile pil arasındaki elektriksel bağlantı türü Alternatif Akım (AC) veya Doğru Akım (DC) olabilir. AC, akımın hızlı bir şekilde ileri ve geri akmasıdır (elektrik şebekesinin çalışması için kullandığı budur) ve DC de akımın tek yönde aktığı yerdir. Çoğu elektronik devre DC kullanırken, güneş panelleri DC üretir ve piller DC enerji deposudur. Ancak, çoğu elektrikli ev aletleri AC üzerinde çalışır. Bu nedenle tüm ev ve işyerlerinde AC devreleri vardır. DC bir inverter kullanılarak AC dönüştürülebilir ama, aşağıda açıklandığı gibi bazı enerji her zaman dönüşüm kaybolur.
Güneş pil evrimi
Basit DC birleştiğinde güneş pil sistemleri bir kez sadece uzak güç sistemleri ve off-grid evler için kullanılan, ancak son on yıl içinde inverter teknolojisi hızla gelişmiş ve yeni AC birleştiğinde enerji depolama yapılandırmaları geliştirilmesine yol açtı. Ancak, DC birleştirilmiş sistemler ölü olmaktan çok uzaktır, aslında bir güneş şarj denetleyicisi veya hibrid güneş inverter kullanarak bir pil sistemi şarj hala mevcut en verimli yöntemdir.
Son yıllarda pil teknolojisi üreticileri yeni veya mevcut güneş sistemlerine pil eklemek veya çift farklı yollar keşfetmek gibi ortaya çıkan birçok yeni lityum pil türleri ile önemli ölçüde düzeldi. Orijinal Tesla Powerwall ilk 'yüksek voltaj' DC pil sistemi oldu. O zamandan beri yüksek voltaj (200-500V) piller giderek daha popüler hale gelmiştir ve özel hibrid invertörler ile kullanılır. Daha yakın zamanlarda, AC piller Tesla, Sonnen ve Enphase dahil olmak üzere birçok önde gelen güneş üreticileri tarafından geliştirilmiştir.
Pil depolama sistemlerinin birçok karmaşık çeşitleri ile şimdi mevcut, burada her türün avantajları ve dezavantajları açıklar.
4 Ana Güneş Pil Sistemi Türleri
DC birleştirilmiş sistemler
AC birleştirilmiş sistemler
AC Akü Sistemleri
Hibrid Inverter Sistemleri
Not: Sadece DC veya AC birleştirilmiş sistemler genellikle şebeke dışı güneş kurulumları için kullanılır. Biz neden aşağıda, hem de off-grid güç sistemleri için AC vs DC birleştiğinde güneş bir karşılaştırma açıklar.
Önemli: Bu sadece bir rehber! Daha az teknik bilgi için ev ızgara kravat veya off-grid güneş pil sistemi seçmek için temel kılavuza bakın. Güneş ve pil depolama sistemleri lisanslı bir elektrik / güneş profesyonel tarafından kurulmalıdır. Güneş enerjisi/enerji depolama sistemleri, kurulumun ilgili tüm yönetmeliklere, standartlara ve endüstri yönergelerine uygun olmaması durumunda hasara veya ciddi yaralanmalara yol açabilecek büyük miktarlarda enerji üretir ve depolar.
1. DC Çift Sistemleri
DC birleştirilmiş sistemler, şebeke dışı güneş tesisatlarında ve küçük kapasiteli otomotiv/tekne güç sistemlerinde yıllardır kullanılmaktadır. En yaygın DC birleştirilmiş sistemleri güneş şarj kontrolörleri kullanmak (ayrıca güneş regülatörleri olarak da bilinir) doğrudan güneş bir pil şarj etmek için, artı ev aletleri AC güç sağlamak için bir pil invertör.
Dc birleştiğinde temel düzen diyagramı (off-grid) güneş pil sistemi
Karavanlar / tekneler veya kulübeler kullanılan gibi mikro sistemler için, basit PWM tipi güneş kontrolörleri 12 volt luk bir pil şarj etmek için 1 veya 2 güneş panelleri bağlamak için çok düşük maliyetli bir yoldur. PWM (darbe genişliği modülasyonu) denetleyicileri çok farklı boyutlarda gelir ve küçük bir 10A sürümü için 25 $ gibi az maliyet.
Daha büyük sistemler için, MPPT güneş şarj denetleyicileri kadar 30% daha verimli ve 100A boyutları bir dizi mevcuttur. Basit PWM denetleyicilerinin aksine, MPPT sistemleri genellikle 150 Volt DC'ye kadar çok daha yüksek sicim gerilimlerinde çalışabilir. Ancak bu hala nispeten düşük 300-600V faaliyet ızgara kravat güneş dize invertörler ile karşılaştırıldığında.
Yüksek voltajlı MPPT güneş şarj kontrolörleri
Daha güçlü, yüksek voltajlı güneş kontrolörleri mevcuttur; Victron Energy'den 250V'ye kadar ve Avustralya'da AERL'den 300V'ye kadar. Schneider Electric ve Morningstar'dan daha yüksek 600V'lük üniteler de mevcuttur. Bu çok daha pahalı ve AC birleştirilmiş sistemlerde kullanılan birçok güneş dize invertörler gibi birden fazla MPPT girişleri yok. Ancak, MPPT şarj denetleyicisi hala pillerin ac inverter kapatma durumunda bile şarj sağlanması nispeten ucuz ve çok güvenli bir yoldur - bu uzak yerlerde özellikle önemlidir.
Avantaj -ları
Çok yüksek verimlilik - %99'a kadar pil şarj verimliliği (MPPT kullanarak)
5kW'a kadar daha küçük ölçekli şebeke dışı sistemler için büyük düşük maliyetli kurulum
Sadece 1 - 2 güneş paneli gerektiren küçük otomatik veya deniz sistemleri için idealdir.
Modüler - Gerekirse ek paneller ve denetleyiciler kolayca eklenebilir.
DC cihazlarına ve yüklerinden güç almada çok etkilidir.
Bir elektrik servis sağlayıcı kısıtlar veya ızgara-kravat güneş kapasitesini sınırlar izin (yani 5kW max), ek güneş DC bir pil sistemi kaplin tarafından eklenebilir.
Dezavantaj -ları
5kW'ın üzerindeki kurulum sistemleri için daha karmaşık olan sistemler, genellikle birden fazla dize paralel olarak artı dize eritme gereklidir.
Birden fazla yüksek voltajlı güneş şarj denetleyicileri gerekli olduğu gibi 5kW üzerindeki sistemler için pahalı olabilir.
DC(PV)'den DC(batt)'a ve AC'ye dönüşüm nedeniyle gün içinde büyük AC yüklerini güçleyerek biraz daha düşük verimlilik.
Birçok güneş denetleyicileri LG Chem RESU veya BYD B-Box gibi 'yönetilen' lityum pil sistemleri ile uyumlu değildir.
2. AC Birleştirilmiş Sistemler
AC birleştirilmiş sistemler pil ve ızgara / jeneratör yönetmek için gelişmiş bir çok modlu inverter veya inverter / şarj cihazı ile birleştiğinde bir dize güneş inverter kullanın. Kurulum nispeten basit ve çok güçlü olmasına rağmen, onlar biraz daha az verimli (%90-94) DC birleştirilmiş sistemlere göre bir pilşarj at (%98). Ancak, bu sistemler gün boyunca yüksek AC yükleri güç çok verimli ve bazı mikro ızgaraları oluşturmak için birden fazla güneş invertörler ile genişletilebilir.
AC birleştiğigüneş pil sisteminin temel düzen diyagramı - Grid-tie (hibrid) kurulumu
En modern off-grid evleri gelişmiş çok modlu inverter / şarj, jeneratör kontrolleri ve enerji yönetimi özellikleri nedeniyle AC birleştirilmiş sistemleri kullanın. Ayrıca string güneş invertörler yüksek DC voltaj (600V veya daha yüksek) ile faaliyet beri, büyük güneş dizileri kolayca kurulabilir. AC kaplin de de büyük 3 fazlı ticari sistemler için orta uygundur.
Avantaj -ları
Klima, havuz pompaları ve sıcak su sistemleri gibi gün boyunca AC cihazlarına güç sağlamak için kullanıldığında daha yüksek verimlilik (%96'ya kadar).
Genellikle 5kW üzerindeki büyük sistemler için daha düşük kurulum maliyeti.
Birden fazla yerde birden fazla dize güneş invertörler kullanabilirsiniz (AC birleştiğinde mikro-ızgaralar)
3kW üzerindeki çoğu dize güneş invertörleri çift MPPT girişlerine sahiptir, bu nedenle panel dizeleri farklı yönlere ve eğim açılarına kurulabilir.
Gelişmiş AC birleştirilmiş sistemler AC ve DC bağlantı kombinasyonunu kullanabilir (Not: Bazı lityum piller ile bu mümkün değildir)
Dezavantaj -ları
Pil sistemini şarj ederken daha düşük verimlilik - yaklaşık %92
Kaliteli Güneş invertörler küçük sistemler için pahalı olabilir.
Gün boyunca doğrudan DC yüklerini güç verirken verimliliği düşürün.
3. AC Piller
AC piller piller kolayca AC yeni veya mevcut güneş kurulum ile birleştiğinde izin ızgara bağlı evler için pil depolama yeni bir evrim vardır. AC piller lityum pil hücreleri, pil yönetim sistemi (BMS) ve invertör/şarj cihazından oluşur.
Bu sistemler bir AC pil Inverter ile dc pil birleştirmek ama sadece (transformatörsüz) invertörler genellikle tamamen off-grid çoğu evleri çalıştırmak için yeterince güçlü değildir gibi ızgara bağlı sistemler için tasarlanmıştır. En iyi bilinen AC pil Tesla Powerwall 2, Avrupa ve Avustralya'da daha yaygın olan SonnenPil ile birlikte. Önde gelen mikro inverter şirketi Enphase Energy de ev kullanımı için çok kompakt ac pil sistemi üreticisi. Bu sistemler genellikle yüklemek için basit, modüler ve daha sonra kullanmak için güneş enerjisi depolamak için en ekonomik seçeneklerden biri.
AC güneş sistemi ile birleştiğinde ac pil temel düzen diyagramı - Grid-kravat (hiçbir yedekleme gösterilir)
AC birleştirilmiş pil invertörler
Daha yeni bir eğilim bir AC pil sistemi oluşturmak için bir 'güçlendirme' AC kaplin inverter kullanmaktır. Bu sistemler, popüler LG chem RESU gibi ortak bir DC pil ile birlikte SMA güneşli çocuk depolama gibi özel bir AC birleştirilmiş pil inverter kullanın.
Avantaj -ları
Kolay güçlendirme - mevcut bir güneş tesisatı ile evlere eklenebilir
Enerji depolama eklemek için ekonomik bir yol.
Genellikle kurulumu kolaydır.
Modüler sistem genişlemeye izin verir.
Dezavantaj -ları
Dönüşüm nedeniyle daha düşük verimlilik (DC - AC - DC) - yaklaşık %90
Bazı AC piller yedek besleme (Enfaz) işlevi göremez
Şebeke dışı kurulumlar için tasarlanmaz.
4. Hibrid Inverter Sistemleri
Hibrid sistemler ızgaraya bağlı DC birleştirilmiş güneş pil ihyasistemleri olarak tanımlanabilir. Onlar birçok farklı yapılandırmaları gelir ve genellikle bir melez veya çok modlu inverter kullanın. Modern hibrid invertörler, yüksek voltajlı MPPT denetleyici/s ve akü invertör/şarj cihazlarını ortak bir ünitenin içine dahil eder. İlk nesil hibrid invertörler 48V kurşun-asit veya lityum pil sistemleri ile uyumlu, ancak son yıllarda yüksek voltaj (400V +) hibrid sistemleri giderek daha popüler hale gelmiştir.
Yüksek Gerilim veya Düşük Voltaj? Yeni nesil 'yüksek voltajlı' piller, geleneksel 48V akü sistemlerinin aksine 300-500V DC (400V nominal) aralığında çalışır. Bu güneş dizisi genellikle çok pil voltajı benzer 300-600V çalışır gibi artan verimlilik de dahil olmak üzere çeşitli avantajlar sunuyor.
Yeni nesil yüksek voltajlı (400V) piller ve uyumlu hibrid invertörler, 48V yerine 200-500V DC arasında çalışan lityum pil sistemlerini kullanır. Yüksek voltajlı piller iki farklı şekilde yapılandırılabilir:
DC, güneş dizisi ve invertör arasında birleştiğinde.
DC doğrudan uyumlu bir hibrid invertör (aşağıda gösterildiği gibi) birleştiğinde.
Çoğu güneş dizisi 300-600V civarında yüksek voltajlarda çalıştığı için, yüksek voltajlı piller çok düşük kayıplara sahip verimli DC-DC dönüştürücüler kullanır. İlk nesil Tesla Powerwall ilk 400V pil mevcut ve popüler SolarEdge Storedge hibrid inverter için evleştirilmiş oldu.
Yeni LG chem RESUH pil serisi artık solaredge Storedge, SMA güneşli çocuk depolama ve Solax X-hybrid Gen 3 dahil olmak üzere birçok hibrid invertörleri ile uyumlu olan en popüler LV 400V pil sistemlerinden biridir.
DC pil sistemi ile hibrid bir güneş inverter temel düzen diyagramı
Avantaj -ları
Ekonomik ve kurulumu basit
Kompakt, modüler pil seçenekleri
Yüksek voltaj (400V pil sistemleri) kullanılarak daha küçük kablo boyutu ve düşük kayıplar
'Bazı' mevcut güneş tesisatları için güçlendirilmiş olabilir.
Yüksek verimli pil şarj - yaklaşık% 95
Artan sayıda hibrit invertör kullanılabilir hale geliyor
Dezavantaj -ları
Bazı sistemler yedek güç kaynağı olarak çalışamaz
Yedekleme ile birçok sistem bir karartma sırasında 3-5 saniye gecikme var
Genellikle düşük dalgalanma derecesi ve jeneratör kontrolleri ile transformatörsüz hibrid invertörler nedeniyle off-grid kurulumları için uygun değildir.