그리드 중립: 이 DC 변압기 없는 인버터가 어떻게 저렴한 가격을 제공하는가?

태양광 + 저장 시스템의 최신 발전은 이 범주의 역사에서 벗어났습니다. 주로 최후의 심판 준비자와 그리드에서 벗어나는 히피족입니다. 아니요, 미래의 솔루션은 그리드에 연결되어 있지만 가장 징벌적인 전기 요금을 피하기 위해 부하를 이동하는 사용 시간 전략을 사용하여 그리드에 대한 가정의 의존도를 줄이기 위해 구축되었습니다.

이 분야에서 가장 섹시한 태양광 + 저장 인버터 발전은 DC 변압기 없는 옵션, 즉 PV, 그리드 및 배터리 연결을 처리할 수 있는 유일한 인버터입니다. 이러한 인버터는 전력망에 연결되므로 피크 전력 대신 지속적인 전력 효율성을 우선시합니다. 고객이 높은 피크 전력이 필요하기 때문에 배터리 백업 기능도 처리할 수 있는 온그리드 시스템을 찾고 있지 않는 한 이는 괜찮습니다. PV에서 배터리로 그리고 다시 AC로 변환할 때 효율성 손실도 있습니다. 97% 효율에서 시작하는 인버터는 에너지가 최종 목적지에 도달할 때까지 브랜드에 따라 92.2% 이하가 될 수 있습니다.

그렇습니다. DC 무변압기는 간소화되고 미래 지향적인 아키텍처이지만 어딘가에서 효율성이 절충될 것입니다. 글쎄, Sol-Ark 인버터를 제외하고.

Sol-Ark는 블록(또는 그리드라고 가정)의 새로운 인버터입니다. 가족이 저렴한 방법으로 전력망에 덜 의존할 수 있도록 돕는 솔루션을 설계하려는 미국 재향군인의 아이디어입니다. 그들은 지속적인 전력 효율성을 잃지 않으면서 독립형 인버터의 자율성과 최고 성능을 원했습니다. 이를 위해 Sol-Ark는 변환 손실을 최소화하기 위해 하드웨어를 강화했습니다. 결과: Sol-Ark는 변환 손실을 최소화하면서 온그리드에서 96.5%, 오프그리드 및 사용 시간 시나리오에서 93%의 효율성을 제공할 수 있습니다. 평균적으로 Sol-Ark에는 10~15% 더 적은 태양광 패널과 5~30% 더 적은 저장 공간이 필요합니다. 이는 상당한 비용 절감입니다.

Sol-Ark의 엔지니어링 관리자인 Tom Brennan은 "우리 시스템에는 내부 400V 버스가 있으며 고전압 태양광 패널을 400V로 변환한 다음 이를 AC로 변환합니다."라고 말합니다. "배터리에 관해서는 48V 배터리에 직접적으로 최고의 효율을 제공하는 초효율 변환 방식에 중점을 두었습니다." 최종 결과는 배터리에서 AC까지 95.5%의 효율성입니다.

이 공간에 있는 많은 인버터는 AC에서 배터리 효율성을 발휘합니다. 예를 들어 아웃백의 효율성은 약 82%로 평가됩니다. Sol-Ark는 강력한 185A DC-DC 충전기인 배터리 안팎으로 전력을 펌핑하는 다양한 방법으로 인해 96%의 효율을 달성합니다.

Pika 및 SolarEdge와 같은 다른 DC 변압기 없는 옵션은 최신 380V 리튬 배터리용으로 설계되었습니다. 그러나 Brennan은 이러한 배터리가 내부적으로 여전히 50V이며 배터리에 들어가거나 나올 때마다 이중 변환이 필요하다고 지적합니다. 이것이 바로 Sol-Ark가 48V 배터리를 더욱 효율적으로 만드는 데 집중한 이유입니다.

온그리드 고객은 스토리지를 백업으로 원하고 그리드가 다운되었을 때 전력을 공급받기를 원할 수 있습니다. 이는 다시 모터 시동을 처리하는 데 피크 전력이 중요한 때입니다. 예를 들어 SolarEdge와 Outback Skybox는 독립형 솔루션이 아닙니다. 배터리로 5kW만 제공하며 추가 피크 전력이 거의 없다는 것은 A/C 또는 우물 펌프를 시작할 수 없다는 것을 의미합니다. Pika에는 문자열별 최적화 프로그램이 있으며, 이를 사용하지 않으면 AC 결합 시스템이 아니기 때문에 그리드 밖에서 작동하지 않습니다.

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Sol-Ark가 이렇게 높은 피크 전력을 갖는 이유는 경쟁사보다 두 배나 많은 구성 요소를 포함하고 있기 때문입니다. 이는 문자 그대로 미국 수의사의 목표였던 태양 플레어 또는 EMP 공격에서 살아남도록 설계되었습니다.

Brennan은 "우리는 전기 요금을 절약하려는 사람에게만 초점을 맞춘 것이 아니라 응급 구조원과 주 정부에 초점을 맞추었지만 저렴한 방식으로 이루어졌습니다"라고 말했습니다. "이를 위해 우리는 기본적으로 20kW 인버터를 구축하고 속도를 줄였습니다. 시스템에 부담을 주지 않기 때문에 난방 문제가 없습니다."