Prodotti di accumulo domestico: verso macchine all-in-one e maggiore capacità di carica
Prodotto: a supporto della domanda del mercato fotovoltaico domestico esistente e incrementale
L'accumulo di energia domestica viene solitamente utilizzato in combinazione con il fotovoltaico domestico, e la capacità installata sta registrando una rapida crescita. Il cuore del sistema di accumulo di energia domestica, noto anche come sistema di accumulo di energia a batteria, è una batteria ricaricabile per l'accumulo di energia, che di solito si basa su batterie agli ioni di litio o al piombo-acido, controllata da un computer, e realizza cicli di carica e scarica in coordinamento con altri hardware e software intelligenti.
Il sistema di accumulo di energia domestica può solitamente essere combinato con la generazione di energia fotovoltaica distribuita per formare un sistema di accumulo ottico domestico. Dal lato utente, il sistema di accumulo ottico domestico può eliminare l'impatto negativo dell'interruzione di corrente sulla vita normale, riducendo al contempo la bolletta elettrica; dal lato della rete, l'apparecchiatura di accumulo di energia domestica che supporta la spedizione unificata può alleviare la carenza di energia durante le ore di punta e fornire la correzione della frequenza per la rete.
In base alle diverse modalità di accoppiamento dei sistemi fotovoltaici e di accumulo di energia, sono suddivisi in sistemi ad accoppiamento CC e sistemi ad accoppiamento CA, che sono rispettivamente adatti al mercato incrementale dei sistemi fotovoltaici di nuova installazione e al mercato esistente dei sistemi fotovoltaici installati. Un maggiore spazio per il mercato incrementale è la principale forza trainante per la crescita futura del mercato:
(1) Mercato incrementale (sistema fotovoltaico + accumulo di energia di nuova installazione nelle famiglie target): generalmente, vengono utilizzati prodotti ad accoppiamento CC. Il sistema di accumulo di energia ad accoppiamento CC include un sistema di batterie e un inverter ibrido. L'inverter ibrido ha le funzioni sia di inverter collegato alla rete fotovoltaica che di convertitore di accumulo di energia. Il vantaggio dell'accoppiamento CC è che sia il fotovoltaico che le batterie di accumulo di energia vengono convertiti tramite inverter ibridi e non è necessario un inverter collegato alla rete fotovoltaica aggiuntivo. L'integrazione del sistema è maggiore, l'installazione e il servizio post-vendita sono più convenienti e anche il monitoraggio e il controllo intelligenti sono convenienti. Alcune famiglie che hanno installato sistemi fotovoltaici scelgono di rimuovere l'inverter collegato alla rete fotovoltaica originale e installare un nuovo inverter ibrido.
(2) Nel mercato esistente (le famiglie target hanno installato fotovoltaico e aggiunto nuovi sistemi di accumulo di energia), vengono generalmente utilizzati prodotti ad accoppiamento CA. È necessario installare solo batterie e convertitori di accumulo di energia, il che non influirà sul sistema fotovoltaico originale. In linea di principio, la progettazione del sistema di accumulo di energia non è direttamente correlata al sistema fotovoltaico, che può essere determinato in base alle esigenze. Il vantaggio dell'accoppiamento CA risiede nell'elevata sicurezza: nella modalità di accoppiamento CA, l'energia viene raccolta al terminale CA, che può non solo essere fornita direttamente al carico o inviata alla rete elettrica, ma può anche essere caricata direttamente sulla batteria tramite il convertitore bidirezionale. È possibile selezionare batterie fotovoltaiche a bassa tensione e batterie a bassa tensione per eliminare il rischio di alta tensione CC nel sistema di accumulo di energia.
In base al fatto che il sistema sia collegato alla rete elettrica, il sistema di accumulo di energia domestica può essere suddiviso in sistema collegato alla rete e sistema off-grid. La differenza fondamentale risiede nel fatto che il sistema sia collegato alla rete elettrica. Attualmente, la maggior parte delle regioni utilizza il sistema integrato parallelo off-grid.
(1) Sistemi collegati alla rete, i sistemi fotovoltaici e di accumulo di energia possono essere collegati alla rete e l'energia può essere acquistata dalla rete quando l'energia fotovoltaica o della batteria è insufficiente. È adatto per aree con un sistema di alimentazione stabile e un prezzo dell'elettricità relativamente basso.
(2) Il sistema off-grid è adatto per deserti, isole e altre aree senza rete elettrica o aree in cui la rete elettrica è instabile e necessita di auto-utilizzo. Il convertitore di accumulo di energia off-grid è solitamente dotato di un'interfaccia per generatore diesel per integrare l'energia quando l'alimentazione della batteria è insufficiente di notte.
(3) La macchina integrata parallela e off-grid ha la funzione di commutazione parallela e off-grid o integra le modalità parallela e off-grid in un'unica macchina, che può completare la commutazione in modalità off-grid in caso di interruzione di corrente. È adatto per aree con sistemi di alimentazione instabili e frequenti interruzioni di corrente.
L'apparecchiatura hardware principale del sistema di accumulo di energia domestica include batterie e convertitori. In base al grado di integrazione del prodotto, ci sono principalmente due modalità: macchina integrata e macchina divisa. L'attuale mercato è dominato dalla macchina divisa, ma la macchina integrata è la tendenza di sviluppo del mercato di fascia alta:
(1) La macchina divisa viene adottata per alcuni prodotti ad accoppiamento CA e prodotti ad accoppiamento CC. Il sistema di batterie e il sistema inverter sono forniti rispettivamente dai produttori di pacchi e dai produttori di inverter, e quindi raggiungono gli utenti finali attraverso i canali di integratori, rivenditori e installatori.
(2) Macchina all-in-one, il prodotto è un sistema all-in-one che include batteria e inverter, di solito un prodotto ad accoppiamento CA. Il sistema di batterie e l'inverter a monte, in quanto fornitori, di solito adottano la modalità OEM. Il prodotto finale non mostra il marchio del fornitore e le vendite e l'assistenza post-vendita del prodotto sono tutte a carico del marchio.
In base alla tensione del pacco batteria, può essere suddiviso in batterie ad alta tensione e batterie a bassa tensione. Il settore ha mostrato una tendenza a passare alle batterie ad alta tensione. Lo scopo principale è migliorare l'efficienza e semplificare la progettazione del sistema, ma allo stesso tempo richiede una maggiore consistenza delle celle e capacità di gestione BMS. Le batterie ad alta tensione hanno solitamente una tensione del pacco batteria superiore a 48 V, che può essere ottenuta collegando più celle in serie. In termini di efficienza, con la stessa capacità delle batterie, la corrente della batteria del sistema di accumulo di energia ad alta tensione è piccola e l'interferenza al sistema è piccola. L'efficienza del sistema di accumulo di energia ad alta tensione è maggiore; In termini di progettazione del sistema, la topologia del circuito dell'inverter ibrido ad alta tensione è più semplice, più piccola, più leggera e più affidabile. Tuttavia, la batteria ad alta tensione è composta da più celle in serie e in parallelo. Maggiore è la tensione, più batterie in serie e maggiore è il requisito sulla consistenza delle celle. Allo stesso tempo, deve collaborare con l'efficiente sistema di gestione BMS, altrimenti è facile avere guasti.