储能逆变器和光伏逆变器的工作原理及区别

时间： 2024-01-16 来源：芯际探索公众号

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作为光伏发电和储能系统的核心部件，逆变器大名鼎鼎在外。很多人看见它们名字相同、作用领域相同，就认为这两个是同一类产品，其实并不然。

光伏、储能逆变器，二者既是“最佳拍档”，也在功能、使用率、收益等实际应用上有所区别。

储能逆变器

储能变流器（即PCS），又称“双向储能逆变器”，是储能系统与电网中间实现电能双向流动的核心部件，用作控制电池的充电和放电过程，进行交直流的变换。在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。

1、基础运行原理
按照储能变流器应用场景和容量大小，储能变流器可以分为光伏储能混合式变流器、小功率储能变流器、中功率储能变流器、集中式储能变流器等。

光伏储能混合式、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、集中式储能变流器可以实现更高输出功率，应用于工商业、电站、大型电网等场景中，实现削峰填谷、调峰/调频等功能。

几类储能逆变器举例

2、产业链中举足轻重

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。

储能逆变器可以控制储能电池组的充电和放电过程，进行交直流的变换，在产业链中有十分重要的作用。

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。

储能逆变器的上中下游一览

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，最大的作用在于将太阳能电池产生的直流电通过电力电子变换技术转换为能够直接并入电网、负载的交流电力。

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的推广，为了使太阳能的转换效率得到最大化利用，同时又兼顾建筑的外形美观，逐渐对逆变器形态要求多样化。目前通用的太阳能逆变方式为：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）。

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，发电功率受到天气影响，具有不可预见性等问题。

而储能变流器能完美化解这些困境，负荷低谷时，将输出电能用蓄电池存储，负荷高峰时释放存储的电能，减少对电网的压力；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，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，有充电和放电两个方向的能量控制。换言之，储能逆变器有着更高的技术壁垒。

其他差异则体现在以下3点：

1.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%；

2.在市电故障时，光伏并网逆变器陷入瘫痪，储能变流器依旧可以高效工作；

3.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收益更高。

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