光伏逆变器与储能逆变器:功能、应用与技术差异详解
光伏逆变器与储能逆变器:功能、应用与技术差异详解
逆变器作为光伏发电和储能系统的核心部件,其重要性不言而喻。虽然光伏逆变器和储能逆变器在名称和应用场景上有相似之处,但它们在功能、使用率、收益等方面存在显著差异。本文将详细解析这两种逆变器的异同,帮助读者更好地理解它们在新能源系统中的作用。
储能逆变器
储能变流器(PCS)是储能系统与电网之间实现电能双向流动的核心部件,主要用于控制电池的充电和放电过程,进行交直流的变换。在无电网的情况下,储能逆变器可以直接为交流负荷供电。
基础运行原理
根据应用场景和容量大小,储能变流器可以分为多种类型:
光伏储能混合式变流器、小功率储能变流器:应用于户用和工商业场景,可以将光伏发电优先供本地负载使用,多余的能量存储到蓄电池,在电能仍有富余的情况下可选择性并入电网。
中功率、集中式储能变流器:适用于工商业、电站、大型电网等场景,能够实现更高输出功率,主要用于削峰填谷、调峰/调频等功能。
产业链中的地位
电化学储能系统一般由电池、能量管理系统(EMS)、储能逆变器(PCS)、电池管理系统(BMS)四个核心部分构成。储能逆变器在产业链中具有举足轻重的地位:
- 上游:电池原材料、电子元器件供应商等
- 中游:储能系统集成商及系统安装商
- 下游应用端:风光电站、电网系统、户用/工商业、通信运营商、数据中心等终端用户
光伏逆变器
光伏逆变器是专用于太阳能光伏发电领域的逆变器,主要作用是将太阳能电池产生的直流电转换为能够直接并入电网或供负载使用的交流电力。
光伏逆变器作为光伏电池与电网的接口装置,将光伏电池的电能转换成交流电能并传输到电网上,在光伏并网发电系统中起着至关重要的作用。
随着BIPV(建筑光伏一体化)的推广,为了最大化利用太阳能转换效率并兼顾建筑美观,对逆变器形态的要求日益多样化。目前常见的太阳能逆变方式包括集中逆变器、组串逆变器、多组串逆变器和组件逆变器(微型逆变器)。
光/储逆变器的异同之处
“最佳拍档”
光伏逆变器只能在白天发电,且发电功率受天气影响较大,具有不可预见性。而储能变流器则能完美解决这些问题:
- 在负荷低谷时,将输出电能存储到蓄电池
- 在负荷高峰时释放存储的电能,减少对电网的压力
- 在电网故障时,切换至离网模式继续供电
最大区别
储能场景对逆变器的需求比光伏并网场景更为复杂。除了直流向交流转换外,储能逆变器还需要具备从交流转换为直流、并离网快速切换等功能。同时,储能PCS还是双向变流器,需要控制充电和放电两个方向的能量,因此技术壁垒更高。
其他差异
- 传统光伏逆变器自用率仅有20%,而储能变流器的自用率高达80%。
- 在市电故障时,光伏并网逆变器会陷入瘫痪,而储能变流器仍能高效工作。
- 在并网发电补贴不断下调的背景下,储能变流器的收益比光伏逆变器更高。
光伏逆变器和储能逆变器在设计和用途上有所不同。在选择时,建议根据实际需求和应用场景来决定。