Как добавить резервную батарею к существующей солнечной системе, подключенной к сети

В последнее время мы заметили всплеск звонков от людей, которые хотят добавить резервную батарею к своей существующей сетевой солнечной системе.

Многие из этих звонков исходят из нашего родного штата Калифорния, где PG|E объявила о веерных отключениях электроэнергии, чтобы ограничить воздействие лесных пожаров. В связи с надвигающейся перспективой запланированных отключений электроэнергии владельцы солнечных батарей настаивают на добавлении резервных батарей в свои системы, чтобы свет оставался включенным во время отключений сети.

К сожалению, этот процесс не так прост, как простое подключение нового блока батарей. Сетевые инверторы предназначены для преобразования постоянного тока от солнечных панелей, но они не предназначены для интеграции с аккумуляторной батареей. Обычно вам нужно добавить новые компоненты, чтобы ваш инвертор работал с вашими батареями.

Это тоже недешево. Аккумуляторы — самая дорогая часть солнечной системы. Между банком батарей соответствующего размера и инвертором на основе батареи, таким как Outback Radian, вы ищете что-то около 10 тысяч минимум, чтобы добавить батареи в систему среднего размера, связанную с сетью. (Мы хотели прояснить это заранее, поскольку люди, которые звонят нам, часто испытывают шок, когда мы говорим им, что пакет резервного питания может стоить больше, чем сама система!)

Если вы обеспокоены недавними отключениями электроэнергии и хотите найти наиболее экономичное решение, лучшим выбором может быть газогенератор. Это будет стоить меньше авансом, и может быть проще соединить его с вашей существующей системой, потому что меньше ограничений по размеру системы.Газовый генератор обычно достаточно велик, чтобы обеспечить резервное питание большей части или всего вашего дома, где инвертор и аккумуляторная батарея обычно рассчитаны на питание только основных приборов, потому что большие аккумуляторные системы могут быстро стать дорогими.

БЕСПЛАТНОЕ руководство по солнечной батарее
Учить больше "

У газогенераторов есть свои минусы: они шумные, менее экологичные, требуют обслуживания и источника топлива. Но нет никаких сомнений в том, что они являются наиболее рентабельным вариантом.

Аккумуляторы имеют более высокую начальную стоимость, но они не требуют обслуживания и гораздо более универсальны. Основная привлекательность заключается в хранении и управлении энергией, производимой вашими панелями, чтобы вы могли заряжаться от солнечной энергии во время длительного отключения электроэнергии. Еще одним преимуществом использования аккумуляторов является то, что они могут включаться и обеспечивать питание вашего дома почти мгновенно, обычно менее чем за 1 секунду, и без прерывания работы ваших приборов. Газогенератору потребуется несколько минут, чтобы запустить двигатель, прогреться и начать подавать энергию.

Если вы решите, что резервное питание от батареи — это то, что вам нужно, в этой статье рассматриваются 3 подхода, которые вы можете использовать для этого:

1. Муфта переменного тока
2. Муфта постоянного тока
3. Замените сетевой инвертор инвертором, готовым к хранению

Метод № 1: связь по переменному току

Сетевым инверторам для работы требуется электросеть — они постоянно измеряют напряжение и частоту сети и отключаются, если они выходят за пределы допустимого диапазона.

В системе со связью по переменному току сетевой инвертор соединен с автономным инвертором и блоком батарей. Автономный инвертор обеспечивает второй источник питания, который эффективно обманывает подключенный к сети инвертор, заставляя его оставаться в сети. Это позволяет заряжать аккумуляторы и запускать важные электроприборы во время отключения электроэнергии.

Лучшим вариантом для связи по переменному току является Outback Radian. Новейшая прошивка поддерживает связь по переменному току со сдвигом частоты, которая будет работать с любым инвертором, сертифицированным по стандартам UL 1741 SA.

Эта функция заставляет автономный инвертор смещать свою частоту для управления выходным сигналом инвертора, привязанного к сети.Радиан ограничивает мощность, поступающую от солнечной батареи, когда это необходимо, чтобы предотвратить перезарядку батарей.

Вот основные рекомендации по выбору инвертора:

• Паспортная мощность Radian должна быть как минимум на 25% выше, чем у сетевого инвертора.
• GS8048A может соединяться по переменному току с сетевыми инверторами мощностью до 6 кВт (макс. 5 кВт для инверторов Fronius)
• GS4048A может соединяться по переменному току с сетевыми инверторами мощностью до 3 кВт (макс. 2,5 кВт для инверторов Fronius)
• Требуется пульт MATE3s с обновленной прошивкой как для инвертора, так и для пульта.

Плюсы соединения переменного тока

Это самый простой способ модернизации вашей системы, особенно системы микроинвертора. Блок батарей подключается к Radian, который устанавливается между сетевым инвертором и панелями нагрузки. Существующий сетевой инвертор не нужно удалять.

Минусы связи переменного тока

Строгие рекомендации по размеру инвертора и батареи усложняют процесс определения размера дополнительного устройства. Система будет работать плохо или вообще не будет работать, если инвертор или аккумуляторная батарея имеют недостаточный размер. Кроме того, если существующий инвертор, привязанный к сети, большой, система, связанная с переменным током, может стать очень дорогой.

Совместим с:

• Большинство сетевых инверторов на рынке (все перечисленные в соответствии с UL 1741 SA)

Метод № 2: соединение по постоянному току

В системе со связью по постоянному току солнечная батарея подключается непосредственно к аккумуляторной батарее с помощью контроллера заряда.

Вот как работают автономные системы, и это можно сделать с системой, привязанной к сети, если они используют 600-вольтовый инвертор. Это работает с SMA Sunny Boys, многими инверторами Fronius или любыми другими инверторами на 600 вольт.

Этот 600-вольтовый контроллер заряда Morningstar предназначен для модернизации сетевых систем с батареями. Его можно комбинировать с любым из наших предварительно подключенных центров питания, не имеющих контроллера заряда.

Контроллер заряда 600 В будет установлен между существующей фотоэлектрической батареей и инвертором, подключенным к сети. Он включает в себя ручной переключатель для переключения между сетевым и автономным режимами.Недостатком этого метода является то, что его нельзя запрограммировать — необходимо физически повернуть переключатель, чтобы начать зарядку батарей.

Аккумуляторный инвертор по-прежнему может автоматически включаться и подавать питание на критически важные устройства, но фотоэлектрическая батарея не будет заряжать батареи, пока не будет повернут переключатель. Так что надо помнить и быть на месте, чтобы включить солнечную зарядку. В противном случае вы можете обнаружить, что ваши батареи разряжены, и вы не сможете заряжаться от солнечной энергии.

Плюсы соединения постоянного тока

По сравнению с соединением по переменному току, соединение по постоянному току работает с более широким диапазоном автономных инверторов и размеров аккумуляторных батарей.

Минусы связи постоянного тока

Ручной переключатель означает, что вы должны быть доступны, чтобы начать зарядку PV. Если вы забудете или не будете там, ваша система по-прежнему будет обеспечивать резервное питание, но аккумуляторная батарея не будет заряжаться от солнечной энергии, пока кто-то вручную не щелкнет выключателем на контроллере.

Совместим с:

• Большинство инверторов для жилых домов рассчитаны на максимальное входное напряжение 600 Вольт.

Замените сетевой инвертор инвертором, готовым к хранению

Последний вариант, как правило, самый дорогой: вы можете удалить существующий сетевой инвертор и заменить его готовым к хранению инвертором.

Этот подход будет наиболее гибким — он работает для всех существующих сетевых систем. На рынке есть несколько инверторов, разработанных специально для хранения энергии в сетевых системах:

• Sol-Ark — это мощный инвертор, который может работать как с батареями, так и без них.
• StorEdge может заменить стандартные инверторы SolarEdge (выпускаются модели мощностью 3,8 кВт и 7,6 кВт).
• Микроинверторы необходимо будет удалить и заменить любой системой, готовой к хранению.

В идеале вы хотите заменить существующий инвертор на инвертор примерно такого же размера и с той же разводкой массива.

Во многих случаях это решение предпочтительнее, чем адаптация существующей системы с подключением к переменному или постоянному току, поскольку эти инверторы изначально разрабатывались с учетом накопления энергии.Они включают в себя некоторые интересные функции, такие как хранение энергии и ее продажа коммунальным предприятиям в периоды пикового использования (TOU), чтобы в полной мере воспользоваться вашей локальной политикой чистого измерения.

Этот подход непрост с микроинверторами, потому что требуется больше работы, чтобы вырвать старые и заменить каждую панель заменой. Работа немного дороже и требует больше времени, поэтому решение со связью по переменному току часто является лучшей альтернативой микроинверторным системам.

Плюсы замены инвертора

• Работает для любой системы
• Готовые к хранению инверторы имеют дополнительные функции

Минусы замены инвертора

• Самый дорогой вариант, особенно для микроинверторов

Совместим с:

• Все системы

Подведение итогов

Модернизация солнечных систем новым оборудованием может быть сложной задачей из-за множества различных вариантов оборудования и различных методов включения накопителей энергии. Новое оборудование может изменить электрические характеристики всей системы, что может привести к неисправностям, если компоненты не предназначены для правильной работы друг с другом.

Если вам нужна помощь в выборе подходящих продуктов для добавления аккумуляторов к вашей существующей сетевой системе, напишите нам. Мы проектируем солнечную энергию с 2002 года и имеем более 10 000 систем. Позвоните нам по телефону 1-800-472-1142 или заполните эту форму, чтобы запросить бесплатную консультацию с членом нашей команды дизайнеров. Мы будем рады помочь вам разобраться в деталях.

Если вы предпочитаете идти в своем собственном темпе, нет проблем! Щелкните изображение ниже, чтобы получить бесплатную копию нашего Руководства по использованию солнечных батарей.