Большинство домов на солнечной энергии имеют солнечную систему, связанную с сетью. Однако автономные солнечные системы стали более популярными из-за большей автономности энергии, которую они предлагают пользователям. Ключевым элементом оборудования, связанного с этими системами, является автономный солнечный инвертор.
В этой статье мы рассмотрим, как автономные солнечные инверторы работают по сравнению с инверторами, используемыми для гибридных сетевых систем. В статье также будет проанализирован мировой рынок автономных солнечных батарей с учетом текущего размера рынка, ключевых факторов рынка и прогнозируемого роста. Затем он предложит руководство по покупке с ключевыми факторами, которые следует учитывать при выборе лучшего автономного солнечного инвертора.
Содержание
Как работают автономные солнечные инверторы?
Обзор мирового рынка автономных солнечных батарей
5 факторов, которые следует учитывать при выборе лучшего автономного солнечного инвертора
Выберите лучший автономный солнечный инвертор
Как работают автономные солнечные инверторы?
Два основных типа системы на солнечных батареях те, которые подключены к сети (гибридные или сетевые), и те, которые отключены от сети (автономные). Хотя оба используют один и тот же источник энергии, получаемой от солнца через солнечные панели, они хранят и используют избыточную энергию по-разному.
В гибридной солнечной системе избыточная электроэнергия отправляется в энергосистему, в то время как солнечные автономные инверторы используют батареи, которые хранят солнечную энергию постоянного тока, подаваемую в них автономными солнечными панелями. Эта мощность затем преобразуется инвертором в мощность переменного тока, которая используется для питания бытовой техники.
Автономные солнечные системы намного сложнее по сравнению с гибридными системами, поскольку для них требуются дополнительные компоненты, такие как мониторы батарей, контроллеры заряда и автоматические выключатели постоянного и переменного тока.
Обзор мирового рынка автономных солнечных батарей
Отчет Vantage Market Research за 2022 год показывает, что Согласно прогнозам, мировой рынок солнечных инверторов в целом достигнет рыночной стоимости в 12.93 млрд долларов США к концу 2028 года. Ожидается, что совокупный годовой темп роста рынка (CAGR) составит 8.5% по сравнению с его рыночной стоимостью в США в 2021 году. 7.92 миллиарда долларов.
Если говорить конкретно о рынке автономных солнечных батарей, Vantage предсказывает рост рынка в среднем на 11%, при этом рынок вырастет с 2.8 млрд долларов США в 2020 году до 6.45 млрд долларов США к 2028 году.
Надвигающийся энергетический кризис, колебания цен на нефть и увеличение количества международных соглашений, продвигающих схемы устойчивого развития, считаются ключевыми факторами роста на рынке инверторов солнечной энергии.
5 факторов, которые следует учитывать при выборе лучшего автономного солнечного инвертора
1. Выходное напряжение
Один из первых моментов, на который стоит обратить внимание при выборе автономный солнечный инвертор определяет требования к нагрузке. Обычно это то же самое, что и стандартное напряжение питания или номинальное напряжение нагрузки в определенной области.
Анализ нагрузки помогает розничным торговцам выяснить, какие напряжения потребуются их клиентам. Выходное напряжение для Европы и Африки составляет 240 В, а для США — 120 В. Для большинства жилых помещений требуется 110/220 В переменного тока, что является требованием напряжения для бытовых нагрузок переменного тока.
Чтобы получить более высокое выходное напряжение, пользователи могут использовать «инверторный стек», который предполагает последовательное подключение нескольких инверторов. Пока солнечная инверторы совместимы, домашний пользователь сможет подключить два инвертора на 120 В переменного тока, чтобы удвоить выходное напряжение до 240 В переменного тока.
2. Диапазон мощности
Следующий фактор, который следует учитывать при выборе лучшего автономный солнечный инвертор это диапазон мощности, с которым поставляется инвертор. В конечном счете, выбираемое оборудование должно удовлетворять потребности пользователя в электроэнергии или выдерживать его нагрузку.
Ниже приведен список различных диапазонов мощности инверторов и их типичных применений:
- 1–2 кВт: ТВ, холодильник, телефон, небольшая кабина с подсветкой
- 2–4 кВт: Небольшие энергоэффективные дома, большие коттеджи
- 4–8 кВт: Большинство автономных домов
- 8–16 кВт: Большие автономные дома, малые предприятия, фермы или ранчо
Самый популярный диапазон мощности: 4–8 кВт поскольку он может удовлетворить наиболее распространенные потребности в электроэнергии для домашних хозяйств.
В зависимости от целевого клиента важно также учитывать будущие нагрузки, которым может потребоваться электроэнергия. Это означает, что автономные инверторы установленные, как правило, должны быть в состоянии справиться с любым ростом потребности в электроэнергии в течение следующих нескольких лет. Следовательно, система, ориентированная на пары пенсионеров, должна отличаться от системы, ориентированной на молодые семьи.
3. Входное напряжение постоянного тока
Как только мощность автономный солнечный инвертор установлено, теперь самое время рассмотреть диапазон входного напряжения постоянного тока оборудования. Это можно установить, посмотрев технические характеристики инвертора или спецификацию.
Входное напряжение постоянного тока используется для определения номинального напряжения батареи, которое соответствует инвертор. Как правило, максимальное выходное напряжение постоянного тока фотоэлектрического модуля не должно превышать максимальное входное напряжение постоянного тока, указанное в технических характеристиках инвертора.
4. Емкость аккумулятора
Следующим фактором, который следует учитывать при выборе автономных солнечных электростанций, является размер батареи что потребуется. Розничный продавец должен будет определить, требуется ли целевому покупателю накопление энергии, которое покрывает использование только в течение одного дня или система с дополнительной резервной емкостью.
Чтобы обеспечить точность во время этого процесса, важно учитывать ряд переменных, связанных с батареей. К ним относятся тип батареи и ее химический состав, эффективность приема-передачи, максимальная глубина разрядки (DoD), максимальная скорость зарядки и количество дней автономной работы.
Общее правило для резервных солнечных батарей заключается в том, чтобы стремиться к хранению, которого хватит как минимум на 2–3 дня использования в период наибольшего использования в году.
5. Встроенный контроллер заряда солнечной батареи.
Автономные солнечные инверторы поставляются с встроенные солнечные контроллеры заряда которые регулируют мощность, поступающую от солнечных панелей и передаваемую на батареи. Существует два типа контроллеров заряда, обычно используемых для автономных солнечных инверторов: Контроллеры отслеживания максимальной мощности (MPPT) и контроллеры с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).
MPPT-контроллеры считаются технически лучшими, поскольку они могут преобразовывать более высокое напряжение солнечной панели в более низкое напряжение и могут заряжать батареи с меньшими потерями мощности или более высокой эффективностью. MPPT может доставить КПД 93–97 % в их преобразовании энергии; однако они более дороги по сравнению с ШИМ-контроллерами.
ШИМ-контроллеры дешевле, но они могут вызывать до 60% потери мощности. Это делает их неидеальными для больших систем, но жизнеспособным вариантом для небольших систем. В идеале лучше всего выбрать инвертор со встроенным контроллером заряда, оптимизирующим передачу напряжения, чтобы аккумуляторная батарея получала максимальное количество энергии.
Выберите лучший автономный солнечный инвертор
Выбор лучшего автономного солнечного инвертора для целевых клиентов требует тщательного рассмотрения ряда факторов, включая выходное напряжение, диапазон мощности, входное напряжение постоянного тока, емкость аккумулятора и встроенные контроллеры заряда солнечной батареи.
Все эти факторы влияют на тип автономных систем солнечной энергии, которые есть у пользователей, поэтому розничные продавцы должны учитывать, на кого они нацелены, поскольку это поможет установить для них наиболее оптимальный вариант инвертора.
В конечном счете, клиенты ищут системы, которые просты в обслуживании, просты в использовании и беспроблемны. Точный расчет электрических нагрузок и моделей использования потенциальных клиентов позволяет правильно определить размер автономной солнечной системы, повысить функциональность и свести к минимуму отказы системы.
