เมื่อเพิ่มพื้นที่จัดเก็บแบตเตอรี่ให้กับระบบสุริยะ การตัดสินใจทางวิศวกรรมขั้นแรกคือสถาปัตยกรรมแบบเชื่อมต่อ: แผงจะชาร์จแบตเตอรี่ที่ด้าน DC (ก่อนอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์) หรือด้านไฟฟ้ากระแสสลับ (หลังจากนั้น) หรือไม่ ตัวเลือกนี้ส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบ ต้นทุนอุปกรณ์ ความเป็นไปได้ในการปรับปรุง และบริการกริดที่แบตเตอรี่สามารถให้บริการได้ ไม่มีสถาปัตยกรรมใดที่เหนือกว่าในระดับสากล คำตอบที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับว่าคุณกำลังติดตั้งเพิ่มเติมหรือสร้างใหม่ แบตเตอรี่มีขนาดใหญ่เพียงใดเมื่อเทียบกับแผงโซลาร์เซลล์ และโครงสร้างภาษีที่แบตเตอรี่กำลังปรับให้เหมาะสม
ข้อต่อ DC: มันทำงานอย่างไร
ในระบบ DC-ควบคู่ แผงโซลาร์เซลล์จะเชื่อมต่อโดยตรงกับแบตเตอรี่ผ่านทาง อินเวอร์เตอร์ไฮบริด ที่จัดการทั้ง PV MPPT และการชาร์จ/คายประจุแบตเตอรี่บนบัส DC ที่ใช้ร่วมกัน จากนั้นอินเวอร์เตอร์ไฮบริดจะแปลง DC เป็น AC สำหรับการโหลดไซต์และการส่งออกกริดในขั้นตอนการแปลงเดียว
การไหลของพลังงานเมื่อมีพลังงานแสงอาทิตย์: PV → บัส DC → แบตเตอรี่ (ชาร์จ) และ/หรือโหลด AC (ผ่านอินเวอร์เตอร์) แบตเตอรี่ไม่จำเป็นต้องแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับและด้านหลัง โดยจะชาร์จและคายประจุผ่านตัวแปลงขั้นตอนเดียว
ลักษณะสำคัญของข้อต่อ DC:
- อินเวอร์เตอร์หนึ่งตัวจัดการทั้ง PV และแบตเตอรี่ — จำนวนส่วนประกอบที่ติดตั้งน้อยกว่า
- ประสิทธิภาพจากแสงอาทิตย์สู่แบตเตอรี่: โดยทั่วไป 95–97% (การสูญเสียการแปลงหนึ่งครั้ง)
- แบตเตอรี่สามารถชาร์จจากพลังงานแสงอาทิตย์ได้แม้ในขณะที่กริดออฟไลน์ (สำคัญสำหรับความสามารถในการสำรองข้อมูล)
- ทั้งอาร์เรย์ PV และแบตเตอรี่ถูกจำกัดตามพิกัดของอินเวอร์เตอร์ไฮบริด
- การปรับขนาดแบตเตอรี่เกินความจุของอินเวอร์เตอร์จำเป็นต้องมีอินเวอร์เตอร์แบตเตอรี่แบบ AC-ควบคู่แยกต่างหากอยู่แล้ว
ข้อต่อ AC: มันทำงานอย่างไร
ในระบบ AC-ควบคู่ แผงโซลาร์เซลล์จะเชื่อมต่อกับแผงเฉพาะ อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ (สตริงหรือส่วนกลาง) ซึ่งจะจ่ายไฟ AC ไปยังบัสไซต์ แบตเตอรี่เชื่อมต่อกับบัส AC เดียวกันผ่านทางแยก อินเวอร์เตอร์แบตเตอรี่ (เรียกอีกอย่างว่า PCS — ระบบการแปลงพลังงาน) อินเวอร์เตอร์ทั้งสองทำงานแยกกัน
การไหลของพลังงานเมื่อมีพลังงานแสงอาทิตย์: PV → เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ (การแปลงไฟ AC) → บัสไซต์ → เครื่องแปลงแบตเตอรี่ (การแปลงไฟ AC เป็น DC) → แบตเตอรี่ ขั้นตอนการแปลงสองขั้นตอนเกิดขึ้นเมื่อพลังงานแสงอาทิตย์ชาร์จแบตเตอรี่
ลักษณะสำคัญของข้อต่อ AC:
- อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์และอินเวอร์เตอร์แบตเตอรี่มีขนาดและเลือกแยกกัน
- ประสิทธิภาพจากแสงอาทิตย์สู่แบตเตอรี่: โดยทั่วไป 88–93% (การสูญเสียการแปลงสองครั้ง)
- แบตเตอรี่สามารถชาร์จจากกริดโดยไม่ขึ้นอยู่กับการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์
- ความจุของแบตเตอรี่สามารถขยายได้โดยไม่ต้องสัมผัสแผงโซลาร์เซลล์หรืออินเวอร์เตอร์
- เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการติดตั้งระบบจัดเก็บข้อมูลไปเป็นการติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีอยู่
เทียบเคียงกัน
| ปัจจัย | ข้อต่อ DC | ข้อต่อเอซี |
|---|---|---|
| ประสิทธิภาพจากแสงอาทิตย์สู่แบตเตอรี่ | 95–97% | 88–93% |
| ประสิทธิภาพจากกริดสู่แบตเตอรี่ | 92–95% | 92–95% (ใกล้เคียงกัน) |
| ดัดแปลงเป็นพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีอยู่ | ยาก — เปลี่ยนอินเวอร์เตอร์ | ง่าย — เพิ่มอินเวอร์เตอร์แบตเตอรี่ |
| การชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์นอกตาราง | ใช่ - พื้นเมือง | ต้องมีบายพาสป้องกันการเกาะ |
| ความยืดหยุ่นในการปรับขนาดแบตเตอรี่ | จำกัดโดยพิกัดอินเวอร์เตอร์ไฮบริด | ขนาดที่เป็นอิสระ |
| การนับส่วนประกอบ | ล่าง | สูงกว่า |
| ส่วนต่างต้นทุนการติดตั้งทั่วไป | ล่างสำหรับสร้างใหม่ | ส่วนล่างสำหรับติดตั้งเพิ่มเติม |
| ความสามารถในการบริการกริด | เต็ม (ผ่านอินเวอร์เตอร์ไฮบริด EMS) | เต็ม (ผ่านแบตเตอรี่อินเวอร์เตอร์ EMS) |
| พอดีที่สุด | ระบบสร้างใหม่ขนาดเล็กลง | ชุดติดตั้งเพิ่มเติม แบตเตอรี่ขนาดใหญ่/แยก |
ความแตกต่างของประสิทธิภาพ: มีความสำคัญทางการเงินหรือไม่?
ช่องว่างประสิทธิภาพ 4-8 เปอร์เซ็นต์ระหว่างการเชื่อมต่อ AC และ DC สำหรับการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์กับแบตเตอรี่ฟังดูมีความสำคัญ แต่ผลกระทบทางการเงินขึ้นอยู่กับปริมาณแสงอาทิตย์ที่ไหลผ่านแบตเตอรี่จริง ๆ เทียบกับการโหลดโดยตรงหรือการส่งออกกริด
พิจารณาหลังคาขนาด 200 kWp พร้อมแบตเตอรี่ขนาด 200 kWh หากแบตเตอรี่ดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ได้ 150 MWh ต่อปี:
- ข้อต่อ DC ที่ประสิทธิภาพ 96%: 144 MWh ถึงแบตเตอรี่
- การเชื่อมต่อ AC ที่มีประสิทธิภาพ 91%: 136.5 MWh ถึงแบตเตอรี่
- ความแตกต่าง: 7.5 MWh/ปี มูลค่าประมาณ $1,500–$3,000/ปี ขึ้นอยู่กับอัตราภาษีที่หลีกเลี่ยง
สำหรับแบตเตอรี่ราคา 80,000 เหรียญสหรัฐฯ ความแตกต่างของประสิทธิภาพนี้คิดเป็น <4% ของต้นทุนโครงการทั้งหมดต่อปี ซึ่งมีความหมายแต่ไม่ชี้ขาด การประหยัดต้นทุนการติดตั้งเพิ่มจากการเชื่อมต่อไฟฟ้ากระแสสลับ (ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้งานได้) โดยทั่วไปแล้วจะมีน้ำหนักเกินช่องว่างด้านประสิทธิภาพตลอดอายุการใช้งานสำหรับการติดตั้งเพิ่มเติมเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่
เมื่อใดควรเลือกคัปปลิ้ง DC
- ที่เก็บพลังงานแสงอาทิตย์บวกสร้างใหม่: ไม่มีอินเวอร์เตอร์ที่มีอยู่ให้เก็บรักษาไว้ ออกแบบระบบให้เป็นหน่วยบูรณาการตั้งแต่เริ่มต้น
- ระบบเชิงพาณิชย์ขนาดเล็กถึงขนาดกลาง โดยที่แบตเตอรี่มีขนาดเพื่อเสริมพลังงานแสงอาทิตย์ (อัตราส่วนประมาณ 1:1 ในหน่วย kWh ต่อการสร้าง PV รายวัน)
- ระบบนอกกริดหรือระบบสำรอง: ข้อต่อ DC รักษาความสามารถในการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ในระหว่างที่กริดไฟฟ้าดับโดยไม่มีความซับซ้อนในการป้องกันการเกาะติด
- ที่อยู่อาศัยและ C&I ขนาดเล็ก โดยที่อินเวอร์เตอร์ไฮบริดตัวเดียวช่วยลดความยุ่งยากในการติดตั้ง การทดสอบการใช้งาน และการตรวจสอบ ที่ Sungrow ไฮบริด ได้รับการออกแบบโดยเฉพาะสำหรับสถาปัตยกรรมนี้
เมื่อใดควรเลือกข้อต่อ AC
- การปรับปรุงพื้นที่จัดเก็บข้อมูลให้เป็นการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีอยู่: อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์อยู่ภายใต้การรับประกันหรือเพิ่งติดตั้ง การเปลี่ยนใหม่ถือเป็นการสิ้นเปลือง การเพิ่มอินเวอร์เตอร์แบตเตอรี่แบบ AC ควบคู่กับบัส AC ที่มีอยู่ถือเป็นการตัดสินใจทางวิศวกรรมที่ถูกต้อง
- แบตเตอรี่ขนาดใหญ่สัมพันธ์กับแสงอาทิตย์: เมื่อความจุพลังงานแบตเตอรี่เกินความจุของอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์อย่างมาก การเชื่อมต่อ AC ช่วยให้คุณปรับขนาดแต่ละส่วนประกอบให้เหมาะสมโดยแยกจากกัน ระบบสุริยะขนาด 500 กิโลวัตต์อาจต้องใช้แบตเตอรี่ขนาด 1 เมกะวัตต์สำหรับ VPP หรือสำรอง โดยการเชื่อมต่อไฟฟ้ากระแสสลับช่วยหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการใช้อินเวอร์เตอร์ไฮบริดขนาดใหญ่
- แหล่งที่มาของรุ่นผสม: หากไซต์มีแสงอาทิตย์บวกก เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลแนวทางบัส AC จะรวมแหล่งข้อมูลทั้งหมดโดยไม่มีข้อจำกัดความเข้ากันได้ของบัส DC
- ระบบเชิงพาณิชย์ที่ต้องการการลงทะเบียน VPP: โดยทั่วไปแล้วอินเวอร์เตอร์แบตเตอรี่แบบ AC ควบคู่กับการรับรองล่วงหน้าสำหรับตลาดบริการกริด เนื่องจากอินเวอร์เตอร์แบตเตอรี่สื่อสารโดยตรงกับกริดโดยไม่ต้องผ่านตัวควบคุมไฮบริดเฉพาะพลังงานแสงอาทิตย์
สถาปัตยกรรมไฮบริด: รวมทั้งสองอย่างเข้าด้วยกัน
สำหรับโครงการเชิงพาณิชย์และสาธารณูปโภคขนาดใหญ่ ก สถาปัตยกรรมแบบดูอัลบัส บางครั้งมีการใช้: แบตเตอรี่ DC-ควบคู่สำหรับการบริโภคพลังงานแสงอาทิตย์เบื้องต้นและการสำรอง พร้อมด้วยแบตเตอรี่ AC-ควบคู่เพิ่มเติมสำหรับบริการกริดและการจัดการความต้องการ สิ่งนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ในขณะที่เปิดใช้งานการปรับขนาดแบตเตอรี่ที่เป็นอิสระสำหรับรายได้จากกริด มันเพิ่มความซับซ้อน แต่เป็นเรื่องปกติในโครงการที่มีขนาดสูงกว่า 1 เมกะวัตต์ โดยที่แต่ละเปอร์เซ็นต์ของประสิทธิภาพมีมูลค่าทางการเงินที่เป็นสาระสำคัญ
การจัดตำแหน่งผลิตภัณฑ์ Sunrow
สำหรับการเชื่อมต่อแบบ DC นั้น อินเวอร์เตอร์ไฮบริด Sungrow SH ซีรีส์ ผสานรวม MPPT, การจัดการแบตเตอรี่ และอินเทอร์เฟซกริดไว้ในหน่วยเดียว ครอบคลุมการใช้งานเชิงพาณิชย์ถึง 250 กิโลวัตต์ สำหรับข้อต่อ AC นั้น กลุ่มผลิตภัณฑ์Sungrow BESS (ซีรีส์ MGL, MBL, ST) ใช้ยูนิต PCS ในตัวที่เชื่อมต่อกับบัส AC ควบคู่ไปกับอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ยี่ห้อใดๆ ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญสำหรับโครงการปรับปรุงเพิ่มเติม ติดต่อเรา เพื่อหารือเกี่ยวกับสถาปัตยกรรมที่เหมาะกับโครงการเฉพาะของคุณ