Die Prinzipien und Unterschiede von Off-Grid-, On-Grid- und Hybridwechselrichtern

Ein Wechselrichter ist ein elektronisches Gerät, das Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umwandelt und wird weitgehend in Solarenergieerzeugungssystemen, Windenergieanlagen, Elektrofahrzeugen und anderen Bereichen eingesetzt. Je nach Anschlussmethode und Einsatzszenario kann der Wechselrichter in drei Arten unterteilt werden: autarker Wechselrichter, Netzwechselrichter und Hybrid-Wechselrichter.

1. Autarker Wechselrichter

Der autarke Wechselrichter ist ein Wechselrichter, der den von verteilten Energiequellen wie Solarzellen und Windrädern erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, dann die Spannung über einen Transformator erhöht, den maximalen Leistungspunkt über einen Niederdruck-Gleichstrom-Schalter (MPPT) auswählt und gibt ihn schließlich an das Netz oder den Verbraucher weiter. Der autarke Wechselrichter wird hauptsächlich verwendet, um das Problem zu lösen, wie verteilte Energiequellen ans Netz angeschlossen werden können, damit sie im Netz integriert werden.

Die wichtigsten Merkmale des Inverters für autarkes Betriebssystem sind wie folgt:

1) Das Eingangsspannungsbereich ist breit, normalerweise 700V-900V;

2) Der Ausgangsspannungsbereich ist schmal, normalerweise 120V-300V;

3) Die Ausgangswellenqualität ist gut, geeignet für Anwendungen mit hohen Anforderungen an Spannungsschwankungen;

4) Unabhängiger Betrieb, nicht von Netzschwankungen beeinflusst;

5) Mit Insel-Schutzfunktion, wenn das Netz ausfällt, kann der Wechselrichter die Verbindung zum Netz automatisch trennen.

2. Netzwechselrichter

Der Netzwechselrichter ist ein Gerät, das die Gleichstromspannung, die von verteilten Energiequellen wie Solarmodulen und Windrädern erzeugt wird, in Wechselstrom umwandelt, dann über einen Transformator die Spannung erhöht, den maximalen Leistungspunkt durch einen Niederdruck-Gleichstromschalter (MPPT) auswählt und sie schließlich an den dem Netz verbundenen Wechselrichter ausgibt. Netzwechselrichter werden hauptsächlich verwendet, um verteilte Energiequellen an groß angelegte Stromnetze anzuschließen, um eine Multi-Energie-Interaktion und Komplementarität zu erreichen.

Die wichtigsten Merkmale von Netzwechselrichtern sind wie folgt:

1) Das Eingangsspannungsbereich ist eng, im Allgemeinen 400V-900V;

2) Der Ausgangsspannungsbereich ist breit, im Allgemeinen 120V-350V;

3) Die Ausgangswellenqualität ist schlecht, geeignet für Anwendungen mit geringen Spannungsschwankungsanforderungen;

4) Es muss synchron zum Netz laufen und wird stark von Netzschwankungen beeinflusst;

5) Es verfügt über eine Insel-Schutzfunktion, aber nicht so streng wie bei Off-Grid-Wechselrichtern.

3. Hybridwechselrichter

Hybridwechselrichter ist ein Wechselrichter, der die Funktionen eines Off-Grid-Wechselrichters und eines Netzwechselrichters kombiniert. Der Hybridwechselrichter kann unabhängig in einem Solarstromsystem arbeiten oder an ein großes Stromnetz angeschlossen werden. Der Hybridwechselrichter kann je nach tatsächlichen Bedarf flexibel zwischen Arbeitsmodi wechseln, um optimale Energieeffizienz und Leistung zu erreichen.

Die wichtigsten Merkmale eines Hybridwechselrichters sind wie folgt:

1) Das Eingangsspannungsbereich ist breit, normalerweise 700V-900V;

2) Der Ausgangsspannungsbereich ist breit, im Allgemeinen 120V-350V;

3) Die Ausgangswellenqualität ist gut, geeignet für Anwendungen mit hohen Anforderungen an Spannungsschwankungen;

4) Er kann unabhängig in einem Solarstromsystem arbeiten oder an ein großes Stromnetz angeschlossen werden;

5) Es verfügt über eine Insel-Schutzfunktion, aber sie ist nicht so streng wie bei einem Off-Grid-Wechselrichter.

Kurz gesagt unterscheiden sich Off-Grid-Wechselrichter, On-Grid-Wechselrichter und Hybrid-Wechselrichter in Bezug auf den Eingangsspannungsbereich, den Ausgangsspannungsbereich, die Wellenformqualität, den Betriebsmodus usw. Mit der fortschreitenden Entwicklung neuer Energietechnologien und der Erweiterung der Anwendungsbereiche wird auch die Wechselrichtertechnologie kontinuierlich innoviert und verbessert. In Zukunft werden verschiedene Arten von Wechselrichtern besser den Anforderungen verschiedener Szenarien gerecht werden und größere Beiträge zur Entwicklung sauberer Energie für die Menschheit leisten.