Какво е хибриден инвертор? Предимства и области на кандидатстване

Хибридните инвертори, специален вид инвертор, се използват все по-често в жилищни системи за съхранение на енергия, търговски слънчеви инсталации и решения за автономно захранване. Но какво точно представлява хибридният инвертор? По какво се различава от традиционните инвертори? И защо е от съществено значение за интеграцията на възобновяема енергия? В тази статия предоставяме актуална информация за неговата функционалност, технически иновации и практически примери за приложение.

Научете повече:

Тест на най-добрите инвертори: качество, цена и характеристики

Съдържание

Какво е хибриден инвертор?
Как работи хибридният инвертор?
Предимства и недостатъци на хибридните инвертори
Сценарии на приложение за хибридни инвертори
Как да изберем подходящ хибриден инвертор?
Често задавани въпроси относно хибридния инвертор
Заключение

Какво е хибриден инвертор?

Хибридният инвертор, известен още като инвертор за съхранение на енергия, е многофункционално устройство за преобразуване на енергия, което интегрира генериране на фотоволтаична (PV) енергия, управление на батерии за съхранение на енергия, взаимодействие с мрежата и захранване на товара. Той може не само да преобразува постоянния ток (DC), генериран от PV панели, в променлив ток (AC), но и да извършва двупосочно AC-DC преобразуване, като например преобразуване на променлив ток от мрежата в постоянен ток за зареждане на батерии или преобразуване на постоянен ток от батерии в променлив ток за захранване извън мрежата.

Основните му функции включват:

Интеграция на фотоволтаично производство на енергия и батерии: Подкрепа за сътрудничество между фотоволтаичните системи за производство на енергия и акумулаторните батерии за реализиране на управлението на енергията за „самостоятелно производство и самоконсумация, съхранение на остатъчна енергия“.
Многорежимно превключване: Поддържайте работа, свързана към мрежата, автономна и хибридна, за да гарантирате, че критичните товари не се захранват, когато мрежата е изключена.
Интелигентно управление: Интегрирана система за управление на енергията (EMS), която поддържа дистанционно наблюдение, паралелно свързване на множество машини и съвместимост с различни видове батерии (напр. оловно-киселинни, литиево-йонни).

Видове хибридни инвертори

След като вече знаем какво представлява хибридният инвертор, нека разгледаме различните му видове. Те се различават в зависимост от функцията и приложението си. Най-важните видове са представени по-долу.

Високоволтов трифазен хибриден инвертор

Високоволтовият трифазен хибриден инвертор е усъвършенствано решение за соларни енергийни системи, използвано както в мрежови, така и в автономни приложения. Този инвертор е способен ефективно да преобразува високоволтовия постоянен ток от соларните модули в трифазен променлив ток, като същевременно интегрира батерия за съхранение на излишната енергия.

Трифазният му дизайн предлага по-висока ефективност и по-стабилно захранване, особено в по-големи соларни системи и промишлени приложения. Инверторът позволява оптимално използване на слънчевата енергия, като захранва директно мрежата или, ако е необходимо, използва съхранената енергия от батерията, за да задоволи енергийните си нужди, дори в случай на повреда в мрежата.

Нисковолтов еднофазен хибриден инвертор

Нисковолтовият еднофазен хибриден инвертор е компактно и ефективно решение за по-малки соларни системи, които могат да работят както с мрежата, така и с батерия за съхранение на излишната слънчева енергия. Този инвертор преобразува постоянния ток от соларните модули в еднофазен променлив ток, предлагайки възможност за съхранение на излишната енергия в батерия за по-късна употреба.

Той е особено подходящ за домакинства или по-малки търговски приложения, предлагайки лесен монтаж и рентабилно решение. В случай на прекъсване на захранването, инверторът може безпроблемно да получи достъп до батерията и да продължи да захранва, осигурявайки надежден и независим източник на енергия.

Трифазни срещу еднофазни хибридни инвертори

В таблицата по-долу можем бързо да сравним разликата между двете:

критерий	Еднофазен хибриден инвертор	Трифазен хибриден инвертор
Производителност	До 6 kW	8–12 kW (или по-висока)
Мрежова връзка	Лесна интеграция в домакинските мрежи	Изисква трифазно свързване към къщата
Цена	По-евтино (от 1500 евро)	По-висока (от 3000 евро)
Симетрично разпределение на натоварването	Ограничено, защото е 1 фаза	Оптимизиран, намалява претоварването на мрежата
Области на приложение	Жилищни сгради, малки предприятия	Промишленост, селско стопанство, големи сгради

Как работи хибридният инвертор?

Принципът на работа на хибридния инвертор се основава на двупосочно преобразуване на енергията и интелигентно управление на енергията. Той реализира двупосочното протичане на постоянен ток (DC) и променлив ток (AC) чрез вградените DC/AC и AC/DC превключващи модули. При генериране на фотоволтаична енергия, инверторът преобразува постоянния ток от слънчевите модули в променлив ток за използване от товарите, а излишната енергия може да се подава към батериите или обратно в мрежата. Когато подава енергия към мрежата или съхранява енергия в батериите, той може да преобразува променливия ток в постоянен ток за зареждане на батериите.

В същото време, интелигентната система за управление следи предлагането и търсенето на енергия в реално време, като автоматично превключва между режими, свързани с мрежата, автономни или хибридни, като дава приоритет на чистата енергия и безпроблемно превключва към захранване от батерии, когато мрежата е изключена, за да се гарантира, че критично важното оборудване е изключено. Тази концепция не само подобрява използването на енергия, но и позволява ефективна синергия между фотоволтаичните системи, батериите и мрежата.

Wie funktioniert ein Hybrid-Wechselrichter

Предимства и недостатъци на хибридните инвертори

Предимства

Интегриране на батерийно съхранение: Хибридните инвертори позволяват лесно интегриране на батерийно съхранение, което позволява излишната слънчева енергия да се съхранява и използва по-късно, когато е необходимо. Това допринася за независимостта от мрежата.
Гъвкавост: Те предлагат гъвкавостта да използват слънчевата енергия директно или да я съхраняват, когато е необходимо. Това е особено полезно, когато потреблението на електроенергия не винаги съответства на слънчевата радиация.
Енергийна самодостатъчност: Чрез съхранение на слънчева енергия в батерии, домакинството или бизнесът могат да бъдат снабдявани с електричество дори когато слънцето не грее, което води до по-голяма енергийна независимост.
Аварийно захранване: Много хибридни инвертори предлагат функция за аварийно захранване, така че в случай на прекъсване на захранването да има енергия от батерията.
Оптимизация на собственото потребление: Те спомагат за максимизиране на собственото потребление на генерираната слънчева енергия, тъй като излишната електроенергия се съхранява и не се подава в мрежата.
Лесна системна интеграция: Хибридните инвертори комбинират множество функции в едно устройство, опростявайки инсталацията и потенциално изисквайки по-малко място от отделните системи (управление на инвертора и батерията).

Недостатъци

По-висока покупна цена: Хибридните инвертори обикновено са по-скъпи от конвенционалните инвертори, защото имат допълнителната функция за управление на батерията.
Сложност на монтажа: Въпреки че могат да опростят монтажа, инсталирането на хибриден инвертор в комбинация със система за съхранение на батерии е технически сложно и изисква специализирани познания, което може да доведе до по-високи разходи за монтаж.
Ограничен капацитет на батерията: Капацитетът на батерийното съхранение, интегрирано в хибридните инвертори, често е ограничен. За по-големи домакинства или фирми може да е необходима допълнителна външна батерия.
Усилия за поддръжка: Тъй като са комбинирани множество системи (инвертор и батерии за съхранение), усилията за поддръжка могат да се увеличат. Ако възникнат проблеми със съхранението на батерии, може да се наложи обслужване или подмяна на цялата система.

Сценарии на приложение за хибридни инвертори

Хибридните инвертори позволяват съвместната работа на фотоволтаици, батерии за съхранение на енергия и електрическата мрежа чрез двупосочно преобразуване на енергия и интелигентно управление на енергията. Тъй като предлагат интегрирано решение, хибридните инвертори са способни да покрият по-широк спектър от приложения от конвенционалните инвертори.

Енергия за домакинствата: Хибридните инвертори позволяват автономна енергийна система, която комбинира слънчева енергия със съхранение на енергия. Това позволява на домакинствата да използват директно генерираната от тях слънчева енергия и да съхраняват излишната енергия в батерии за употреба, когато е необходимо. z.B... през нощта или в облачни дни. Те могат да служат и като авариен източник на захранване в случай на прекъсване на електрозахранването.

Autonomes Stromversorgungssystem mit Solarenergie + Energiespeicher

Търговски приложения: В търговски и промишлени зони, като например z.BВ селското стопанство или производствения сектор, хибридните инвертори позволяват работата на трифазни системи, осигурявайки стабилно захранване за по-големи машини и оборудване. Те също така поддържат управление на пиковите натоварвания и оптимизиране на разходите за електроенергия, като максимизират собственото потребление и намаляват зависимостта от мрежата, което води до по-ниски сметки за електроенергия.
Островни мрежи: В отдалечени райони без достъп до обществената електропреносна мрежа, хибридните инвертори могат да се използват заедно с дизелови генератори, за да се осигури надеждно електрозахранване. Това решение съчетава предимствата на слънчевата енергия с гъвкавостта на дизеловите генератори, предоставяйки рентабилна и екологична алтернатива на традиционните решения за островни мрежи.

Как да изберем подходящ хибриден инвертор?

След като разнообразните сценарии на приложение на хибридните инвертори са ясни, възниква следващият въпрос: Как да намерите правилния модел за вашите нужди? Можете да следвате стъпките по-долу, за да намерите правилния инвертор:

1. Определете изискванията за захранване

Стъпка 1: Анализ на потреблението

Изчислете основното натоварване (z.Bхладилник, осветление) и пиково натоварване (z.Bпералня, електрическа печка) от вашето домакинство.
Пример: Еднофамилна къща с 4 души – приблизително 4–6 kW пиково натоварване.

Стъпка 2: Регулиране на фотоволтаичната мощност

Изберете хибриден инвертор с номинална мощност с 10–20% по-висока от максималната фотоволтаична мощност.
Формула: Мощност на инвертора (kW) = фотоволтаична мощност (kWp) × 1,1–1,2

2. Проверете мрежовото свързване и броя на фазите

Еднофазен (1-фазен) срещу трифазен (3-фазен):

Еднофазни модели (z.B. Fronius GEN24 3,0–6,0 kW):

За домакинства със стандартно 230V свързване и по-ниски изисквания за захранване.

3-фазни модели (z.BSMA Sunny Tripower 8.0–10.0 kW):

Необходимо за 400V връзка, високи натоварвания (z.Bтермопомпи, зарядни станции за електрически автомобили).

3. Проверете съвместимостта на батерията

Диапазон на напрежението:

Ниско напрежение (48V): Типично за оловни или литиеви батерии (z.BBYD B-кутия LV).
Високо напрежение (200–600V): По-ефективно, но по-скъпо (z.BLG RESU Prime).

Комуникационни протоколи:

Уверете се, че инверторът може да комуникира с вашата батерия (z.BCAN шина, Modbus).

4. Сравнете характеристиките

функция	Практически въпрос	Препоръка
Възможност за аварийно захранване	Имам ли нужда от резервно копие в случай на прекъсване на захранването?	Модели с UPS функция (z.B. Huawei SUN2000-L1).
MPPT тракер	Колко фотоволтаични низа мога да свържа?	Поне 2 MPPT входа (z.BКостал Пико (депутат плюс).
Възможности за интелигентна мрежа	Трябва ли системата да работи по начин, съобразен с мрежата?	Изисква се сертификат VDE-AR-N 4105.

5. Изчислете ефективността и загубите

Ефективност:

Висококачествените модели постигат >97% (z.B. SolarEdge StorEdge).
Формула: Ефективност (%) = (AC изходна мощност/DC входна мощност) × 100

Консумация в режим на готовност:

Оптимално под 10W (z.B. Victron MultiPlus-II).

Резюме: Контролен списък за избор

Настройте производителността спрямо фотоволтаичните системи и потреблението.
Изберете 1- или 3-фазен режим в зависимост от връзката.
Проверете типа на батерията и комуникацията.
Приоритизирайте възможностите за аварийно захранване и функциите на интелигентната мрежа.
Получете дългосрочна гаранция и локална поддръжка.

Често задавани въпроси относно хибридния инвертор

Какво е соларен хибриден инвертор?

Соларен хибриден инвертор е устройство, което преобразува слънчевата енергия в променлив ток (AC), като едновременно с това съхранява излишната енергия в батерии. Той комбинира функциите на конвенционален инвертор със система за управление на енергията.

Каква е разликата между нормален инвертор и хибриден инвертор?

Нормалният инвертор само преобразува генерираната слънчева енергия в променлив ток, докато хибридният инвертор предлага и възможност за съхраняване на излишната слънчева енергия в батерии и контролиране на управлението на енергията. LiTime предлага три различни стандартни инвертора, от които да избирате – ако се интересувате, можете да кликнете тук, за да научите повече.

Кога ми е необходим хибриден инвертор?

Хибриден инвертор е необходим, ако искате да генерирате слънчева енергия и същевременно да съхранявате енергията за по-късна употреба. z.B... в случай на прекъсване на електрозахранването или за максимизиране на собственото потребление. Това е особено полезно, ако искате да сте независими от електрическата мрежа.

Заключение

Хибридните инвертори са нещо повече от технически устройства – те са централният център на съвременните енергийни системи. Способността им интелигентно да свързват слънчева енергия, съхранение на енергия от батерии и електрическата мрежа не само позволява спестяване на разходи, но и по-голяма независимост от изкопаеми горива. Независимо дали става въпрос за частни домакинства, бизнеси или зони без достъп до мрежата, гъвкавостта и ефективността на тези универсални устройства ги правят първи избор за всеки, който иска да съчетае устойчивост с практически ползи.