Предисловие
В последние годы гибридные инверторы приобретают все большую популярность на рынке солнечной энергетики.
Название звучит технически, но на самом деле его довольно просто понять. Проще говоря, гибридный инвертор — это устройство, которое объединяет функции сетевого инвертора и автономного инвертора. Он может продавать электроэнергию, вырабатываемую солнечными панелями, в сеть, как и традиционный сетевой инвертор; а также, как и автономный инвертор, может обеспечивать электропитание дома во время отключения электроэнергии при использовании с аккумуляторами.
Благодаря своей конструкции «два в одном», гибридные инверторы пользуются популярностью в бытовых и небольших коммерческих солнечных электростанциях. Функция резервного питания гибридных инверторов особенно полезна в районах с нестабильными электросетями и периодическими отключениями электроэнергии.
В этой статье будет представлено подробное описание гибридных инверторов. Я объясню принцип их работы, основные технические параметры, сценарии применения, а также установку и техническое обслуживание, чтобы помочь вам полностью понять этот продукт.
I. Принципы и методы
Что такое гибридный инвертор? Чтобы понять принцип работы гибридного инвертора, необходимо сначала разобраться в его внутреннем устройстве.
Гибридный инвертор состоит в основном из трех частей: схемы преобразования постоянного тока в постоянный, схемы инвертора (преобразование постоянного тока в переменный) и системы управления батареями (BMS). Эти три части работают вместе для выполнения трех основных функций: «генерация электроэнергии, накопление энергии и электроснабжение».
Секция выработки электроэнергии: Солнечные панели генерируют постоянный ток (DC), при этом напряжение и ток изменяются в зависимости от интенсивности солнечного света. Гибридный инвертор отслеживает точку максимальной мощности (MPPT) с помощью своего внутреннего контроллера MPPT, обеспечивая постоянную выработку электроэнергии солнечными панелями с максимальной эффективностью. Эффективность MPPT напрямую влияет на общую мощность системы по выработке электроэнергии.
Секция хранения энергии: Если электроэнергия, вырабатываемая солнечными панелями, не используется домохозяйством, избыток электроэнергии накапливается в аккумуляторе. Система управления аккумулятором (BMS), встроенная в инвертор, контролирует процессы зарядки и разрядки аккумулятора, защищая его от перезарядки, переразрядки, короткого замыкания и перегрузки по току.
Раздел питания: Когда бытовым приборам требуется электроэнергия, инвертор преобразует постоянный ток (DC) от солнечных панелей или батарей в переменный ток для питания приборов. Одновременно инвертор в режиме реального времени отслеживает состояние сети, генерируя электроэнергию в режиме подключения к сети, когда сеть работает нормально, и переключаясь в автономный режим при отключении электроэнергии в сети.
Гибридные инверторы имеют несколько различных режимов работы. Режим подключения к сети — это режим работы, когда сеть функционирует нормально; электроэнергия, вырабатываемая солнечными панелями, в первую очередь используется для бытового потребления, а излишки продаются обратно в сеть. Автономный режим — это режим работы, когда в сети происходит отключение электроэнергии; инвертор автоматически отключается от сети и переключается на питание от батареи. Гибридный режим максимизирует собственное потребление; электроэнергия, вырабатываемая солнечными панелями, обеспечивает бытовое потребление, одновременно заряжая батарею; ночью электроэнергия используется от батареи, а когда батарея разряжена, электроэнергия покупается из сети. Режим арбитража пиковой и впадинной цен подходит для районов с пиковыми и непиковыми ценами на электроэнергию; заряжая батарею в непиковые часы и разряжая ее в пиковые часы, можно получить прибыль за счет разницы в цене.
II. Параметры и конфигурация
Основные технологии гибридных инверторов При покупке гибридного инвертора необходимо учитывать следующие основные параметры.
Номинальная выходная мощность: максимальная непрерывная выходная мощность инвертора, обычно указываемая в таких спецификациях, как 3 кВт, 5 кВт, 6 кВт, 8 кВт, 10 кВт и 12 кВт.
Каналы MPPT: MPPT — это аббревиатура от Maximum Power Point Tracking (отслеживание точки максимальной мощности). Чем больше каналов MPPT у инвертора, тем точнее он отслеживает состояние выработки электроэнергии солнечной панелью. В обычных гибридных инверторах имеется как минимум два канала MPPT, а в моделях высокого класса — три и более.
Максимальное входное напряжение: максимальное напряжение, которое может выдерживать солнечная панель. Обычно это 500 В, 600 В и 1000 В. Чем выше максимальное входное напряжение, тем больше солнечных панелей можно соединить последовательно и тем гибче конфигурация.
Максимальный входной ток: максимальный ток, который может выдержать каждая схема MPPT. Чем выше ток, тем мощнее плата, с которой она совместима. В настоящее время наиболее распространенный показатель составляет от 13 до 18 А.
Коэффициент преобразования: эффективность, с которой инвертор преобразует постоянный ток (DC) в переменный ток (AC). У большинства производителей этот показатель составляет от 97% до 98,5%. Более высокий коэффициент преобразования приводит к меньшим годовым потерям электроэнергии.
Совместимость батарей: Протоколы батарей разных производителей могут быть несовместимы. При покупке убедитесь в совместимости инвертора и батареи. В настоящее время наиболее распространены литий-железо-фосфатные батареи, обеспечивающие длительный срок службы и хорошую безопасность.
Что касается выбора мощности, то для небольших квартир (две спальни и меньше) следует выбирать 3-5 кВт, для средних квартир (три спальни) — 5-8 кВт, а для больших квартир (виллы, четыре спальни и больше) — 8-12 кВт или выше. Для большинства обычных семей распространенным выбором является 6 кВт, покрывающая потребности в электроэнергии семьи с тремя спальнями.
Что касается конфигурации батареи, распространенным решением является инвертор мощностью 6 кВт в паре с батареей емкостью 10 кВт⋅ч, что может удовлетворить потребности большинства домохозяйств. Принцип конфигурации заключается в том, что емкость батареи не должна быть слишком малой (недостаточной для обеспечения базового потребления электроэнергии в ночное время) и не слишком большой (что увеличивает затраты).
III. Сценарии и бренды
Области применения гибридных инверторов. Гибридные инверторы подходят для самых разных сценариев использования.
Для типичных городских домохозяйств в районах со стабильными электросетями основная цель — экономия на счетах за электроэнергию. Гибридные инверторы максимизируют собственное потребление, продавая излишки электроэнергии обратно в сеть. Аккумуляторы могут обеспечить несколько часов аварийного электроснабжения во время отключений электроэнергии.
Районы с нестабильной электросетью: пригороды, сельская местность, небольшие города и другие районы, подверженные периодическим отключениям электроэнергии. Функция резервного питания гибридных инверторов может обеспечить базовое электроснабжение домохозяйств во время отключений электроэнергии, что делает их особенно подходящими для семей с пожилыми людьми, детьми или пациентами, которым требуется стабильное электроснабжение.
Виллы и дома, построенные собственными силами: эти объекты недвижимости имеют большие площади крыш, высокое потребление электроэнергии и стремление к энергетической независимости. Гибридные инверторы в сочетании с мощными аккумуляторными батареями позволяют достичь высокой степени энергонезависимости.
Небольшие магазины и рестораны обеспокоены тем, как отключения электроэнергии могут повлиять на их бизнес. Гибридные инверторы могут обеспечить бесперебойную работу критически важного оборудования, такого как кассовые аппараты и холодильники, во время отключения электроэнергии.
Что касается брендов, то к международным относятся Huawei, Sungrow Power, Growatt, GoodWe и Ginlong. Среди отечественных брендов основные бренды догнали или даже превзошли некоторые международные бренды, и их доля на мировом рынке продолжает расти.
Ориентировочная цена: гибридный инвертор 3-5 кВт — 2000-5000 юаней; гибридный инвертор 6-8 кВт — 3000-8000 юаней; гибридный инвертор 10-12 кВт — 5000-15000 юаней; комплектная система, включая аккумулятор, — 10000-50000 юаней (в зависимости от емкости аккумулятора).
IV. Установка и техническое обслуживание :
Меры предосторожности при использовании. Установка — важный этап, влияющий на производительность и безопасность гибридных инверторов.
Требования к месту хранения: хорошо проветриваемое, сухое и прохладное место; избегать прямых солнечных лучей и дождя; держать подальше от легковоспламеняющихся и взрывоопасных материалов; держать подальше от детских игровых площадок.
Требования к отводу тепла: Инверторы выделяют тепло во время работы и требуют достаточного вентиляционного пространства. Оставьте вокруг инвертора не менее 20-30 см свободного пространства для циркуляции воздуха.
Технические требования к электропроводке: При подключении постоянного тока убедитесь, что положительный и отрицательный клеммы не перепутаны; при подключении переменного тока убедитесь, что фазный провод, нейтральный провод и заземляющий провод подключены правильно; рекомендуется, чтобы монтаж выполнял сертифицированный электрик; убедитесь, что он соответствует местным электротехническим нормам.
Защита от замыкания на землю: инвертор должен быть надежно заземлен, чтобы предотвратить аварии, вызванные утечкой тока. Сопротивление заземления должно соответствовать требованиям местных органов власти.
Заявка на подключение к сети: Для подключения к сети бытовых распределенных фотоэлектрических систем необходимо подать заявку в местное управление электроснабжения, и они могут вырабатывать электроэнергию только после получения разрешения. Монтажники обычно оказывают помощь в выполнении соответствующих процедур.
Для планового технического обслуживания наиболее важным методом является мониторинг через мобильное приложение. Оно позволяет в режиме реального времени просматривать такие данные, как выработка электроэнергии, потребление электроэнергии, уровень заряда батареи и рабочее состояние. Приложение также будет отправлять тревожные сообщения в случае возникновения неисправностей. Для регулярных проверок проверяйте рабочее состояние инвертора каждые несколько месяцев, включая его внешний вид, проводку, вентилятор охлаждения и уровень шума. Для очистки и технического обслуживания поддерживайте чистоту вокруг инвертора, чтобы предотвратить скопление пыли и мусора. Что касается обновления прошивки, следите за официальными объявлениями производителя и своевременно обновляйте ее, чтобы оптимизировать производительность и добавить новые функции.
Технология гибридных инверторов продолжает развиваться, и наблюдаются несколько важных тенденций: повышение эффективности преобразования, достигающее почти 99% у новых инверторов; увеличение мощности отдельных устройств, появляются гибридные инверторы мощностью 50 кВт и даже 100 кВт; более интегрированные функции, включая управление энергопотреблением в системах управления энергопотреблением (EMS), зарядку электромобилей и интеграцию с системами «умного дома»; более доступные цены, которые продолжают снижаться по мере развития технологии и достижения эффекта масштаба; и более высокий уровень интеллекта, благодаря технологиям искусственного интеллекта и Интернета вещей, позволяющим инверторам автоматически оптимизировать свои стратегии работы на основе цен на электроэнергию, погодных условий и привычек потребления электроэнергии.
В заключение
Гибридные инверторы, как ключевой компонент солнечных энергетических систем, получают все большее распространение среди бытовых и малых коммерческих пользователей. По сравнению с традиционными сетевыми инверторами, они предлагают дополнительные возможности управления батареями и резервного питания; по сравнению с чисто автономными инверторами, они могут генерировать электроэнергию в сети, экономя на счетах за электроэнергию. Такая конструкция «два в одном» позволяет им демонстрировать свои преимущества в различных сценариях.
При выборе гибридного инвертора следует обратить особое внимание на несколько ключевых параметров: номинальную мощность, количество MPPT-контроллеров, эффективность преобразования, совместимость с батареями, функции связи и гарантию. Эти параметры напрямую влияют на эффективность выработки электроэнергии, удобство использования и долгосрочную надежность.
Выбор мощности зависит от потребностей домохозяйства в электроэнергии и конфигурации солнечных панелей. 6 кВт — оптимальный вариант для большинства домохозяйств, а 8-12 кВт подойдут для домов среднего и большого размера или домохозяйств с особыми потребностями. Что касается конфигурации аккумуляторов, наиболее распространенным вариантом является емкость около 10 кВт⋅ч.
Домашние фотоэлектрические системы — это долгосрочные инвестиции. Гибридный инвертор, являющийся ключевым компонентом, при правильном выборе модели, надлежащей установке и обслуживании, может обеспечить стабильную работу системы более 20 лет, принося семье долгосрочные экономические и энергетические выгоды.
Пожалуйста, свяжитесь с Саймоном как можно скорее, чтобы обсудить ваш проект:
• WeChat: TY530643572
• Телефон: +86 137 1166 0041
