交流耦合和直流耦合太阳能电池:有什么区别?

迈克尔·托拜厄斯
作者:迈克尔·托拜厄斯
2021年的10月28日
4分钟阅读
博客家
      分享

    关键的外卖

    -太阳能电池板的电池系统可以是直流耦合或交流耦合,每种类型都有优缺点。

    -直流耦合电池具有更高的往返效率,因为它们直接使用太阳能电池板产生的直流电源充电。然而,它们的安装更加复杂,特别是在将它们添加到现有系统时。

    -交流电耦合电池的效率略低,因为它们使用的是已经转换成交流电的电力。然而,它们更容易安装。

    —LG化学的RESU是高品质直流电池的代表,特斯拉的Powerwall是交流电池的代表。

    太阳能电池板当你把它们和能量储存系统结合起来的时候会更有用。单独使用时,它们只能在中午前后的几个小时内以最大容量发电。然而,当你将太阳能电池板产生的能量储存在一个足够容量的电池中,它可以成为一个24/7的电源。

    当你的电力供应商在晚上收取最高电价时,太阳能电池尤其有用。你可以简单地在中午给电池充满太阳能,然后在晚上使用这些电力,以避免最高的千瓦时价格。如果你的电费包括了需求费,你也可以使用电池来“削减”消费高峰,减少账单。


    使用太阳能板和能源存储来减少你的电费和碳足迹。

    联系我们


    有两种主要的方法连接电池系统与太阳能电池板.你可以有一个直流耦合系统,太阳能电池板和电池直接与逆变器后面的直流电源相互作用。另一方面,交流电耦合系统为电池和太阳能电池板使用独立的逆变器,电能在它们之间以交流电的形式传输。和任何工程决策一样,每个选择都有利弊。

    请记住,所有的电池系统都提供直流电源:区别在于它们如何与太阳能电池板集成。

    直流耦合太阳能电池概述

    直流电池

    强项:往返效率更高。

    弱点:更复杂的安装,特别是现有的太阳能光伏系统。

    在直流耦合系统中,电池与逆变器直流侧的太阳能电池板相连。这意味着电能无需转换成交流电就可以存储,这使得系统效率更高。高质量的直流耦合电池在最佳条件下可以运行在95%以上的效率,而交流电池的效率限制在90%左右。

    一开始,直流耦合电池比较难安装。他们需要一个专门的充电控制器来管理来自太阳能电池板的电力,太阳能电池板也会连接到逆变器。然而,现在有内置这种功能的混合逆变器,它们可以与太阳能电池板和电池同时连接。

    LG化学结合是市场上最好的直流耦合电池之一,最大的版本提供16千瓦时的存储容量。此外,LG Chem RESU还兼容Fronius、Sungrow和SMA等顶级品牌的混合逆变器。特斯拉Powerwall的第一个版本是直流电池,但已经停产了——新的Powerwall 2和Powerwall+都是交流电池。

    当一个新的太阳能装置使用混合逆变器,添加一个直流耦合电池非常简单。然而,这些电池不能通过传统的逆变器直接添加到现有的光伏系统中。此时,请先将逆变器升级到兼容的混合动力单元,再安装电池。你也可以使用一个单独的充电控制器,但在大多数情况下,简单地升级逆变器是一个更简单的解决方案。

    交流耦合太阳能电池概述

    ac电池

    强项:安装简单,与现有的太阳能光伏系统兼容。

    弱点:效率较低,因为需要更多的能量转换。

    当你已经有太阳能电池板时,交流耦合电池更容易安装,因为不需要修改现有的系统。在这种情况下,太阳能电池板和电池独立运行,每个组件有一个独立的逆变器。的特斯拉Powerwall是使用这种设计的最有名的电池,存储容量为13.5千瓦时。

    为更简单的交流电池安装付出的代价是损失了一些效率。在直流耦合系统中,来自太阳能电池板的电能到达电池而不被转换成交流电。另一方面,在给交流电电池充电时,涉及到两种功率转换:

    • 太阳能电池板的直流电源通过太阳能逆变器转换为交流电源。
    • 电以交流电源的形式到达电池。
    • 电池逆变器将电能转换成直流电源给电池充电。
    • 当你使用储存在电池中的能量时,最终会有一个从直流到交流的转换,但这也发生在直流耦合系统中。

    由于与直流电池相比,有两个额外的功率转换,在这个过程中会损失更多的能量。然而,这并不意味着交流耦合电池是劣质产品:在两个系统中使用的逆变器具有相当的效率,但当使用直流耦合系统时,只有一个功率转换。例如,三次效率为97%的能量转换,总效率为91%。

    交流电池的主要优点是简单和兼容。由于不需要对现有装置进行修改,在已经安装了太阳能电池板的建筑中安装太阳能电池板要容易得多。

    结论

    可通过直流电池或交流电池增加存储容量太阳能板系统,每种选择都有优缺点。直流电池在能源效率方面更优越,而交流电池可以更容易地与现有的太阳能电池阵列集成。

    这两种电池配置都可以作为备用电源和离网系统,但你需要一个独立运行的逆变器。许多逆变器只被设计为集成太阳能电池板和电池与您的电力安装,但不是备用电源和离网系统。

    请记住,直流电池和交流电池可以一起使用。例如,你可以有一个混合逆变器连接到一个直流电池,也可以有一个单独的交流电池。

    标签太阳能发电|能量储存|太阳能电池|电池系统|AC电池|直流电池

    留下评论

    请避免在评论中添加链接。任何与外部网站链接的评论都不会发表。

    加入15000多名建筑师和承包商

    把专业的工程技巧直接发到你的收件箱里。请订阅下面的纽约工程师博客。

    Baidu