中國儲能網訊：當光伏遇上儲能，能量如何高效流動？這取決于一個關鍵設計——耦合方式。直流耦合與交流耦合，如同兩條截然不同的“能量高速公路”，直接決定了光伏發(fā)電如何存儲、如何釋放。今天，我們將深入解析這兩大技術路線的核心邏輯與場景適配性。
在開始介紹之前，有必要先了解一下“耦合”的概念：在電路中，耦合是指兩個或兩個以上的電路元件或電路網絡的輸入與輸出之間存在緊密配合與相互影響，并通過相互作用從一側向另一側傳輸能量的現(xiàn)象。
一、直流耦合（DC Coupling）
在直流耦合方案中，光伏組件產生的直流電（DC）直接接入光儲一體機的直流側。該系統(tǒng)實現(xiàn)了能量的高效直連：光伏產生的直流電經過匯流箱等設備進行整合后，一部分可轉換為交流電（AC）供本地負載或饋入電網使用，另一部分可直接或經DC-DC變換器為儲能電池充電。此外，在電網斷電或需要儲能補充時，還能將儲能電池的直流電轉換為交流電，供負載使用或饋入電網。
直流耦合示意圖
關鍵點：光伏給儲能電池充電時，電能始終是直流形式（DC），直流→直流的轉換過程，轉換環(huán)節(jié)少，存電效率更高；輸出交流時則是直流→交流，交流輸出功率較穩(wěn)定。
二、交流耦合（AC Coupling）
在交流耦合方案中，光伏發(fā)電系統(tǒng)與儲能系統(tǒng)在交流側并聯(lián)。光伏組件產生的直流電（DC），首先通過一個獨立的光伏逆變器轉換為交流電（AC），這個交流電優(yōu)先供給本地負載使用，余電也可以饋入電網。
若需要存儲電能，則交流電需要經過儲能變流器（PCS）整流為直流電，才能為電池充電；而當儲能放電時，電池中的直流電再經PCS逆變?yōu)榻涣麟?，供負載使用。
交流耦合示意圖
關鍵點：光伏給儲能電池充電時，電能必須經歷“直流→交流→直流”的兩次轉換，系統(tǒng)靈活性高，交流功率可以適當疊加增大，但存電時轉換損耗相對較大。
三、優(yōu)缺點分析
直流耦合方式的優(yōu)點在于系統(tǒng)中能量轉換環(huán)節(jié)較少，因此能量損失較小。同時，對于一些直流負載較多的應用場景，如通信基站、數(shù)據中心等，直流耦合方式可以更加高效地滿足其用電需求。然而，這種方式也存在一定的局限性，例如對儲能電池的要求較高，需要具備良好的直流充放電性能。
交流耦合方式的優(yōu)點在于具有較高的靈活性和兼容性，可以與現(xiàn)有的交流電網系統(tǒng)很好地融合。同時，對于不同類型和容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)都能夠較好地適應。但是，交流耦合方式的能量轉換環(huán)節(jié)較多，能量損失相對較大。
四、如何選擇
選擇直流耦合還是交流耦合，并非簡單的優(yōu)劣判斷，而應基于具體需求進行綜合考量：
選直流耦合：更高的存電效率，更高的系統(tǒng)穩(wěn)定性；新建有離網需求的光儲項目；追求用電負荷穩(wěn)定等。
選交流耦合：需在已建成的光伏并網系統(tǒng)中加裝儲能；未來有擴展光伏或儲能容量的需求；系統(tǒng)設計需要兼容多種電源等。
總體而言，直流耦合和交流耦合的特性與選擇并不是絕對的，在實際選型中，應結合項目現(xiàn)狀、效率目標、預算與長期規(guī)劃，做出最適合自身需求的選擇，以實現(xiàn)光伏儲能系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運行和可持續(xù)發(fā)展。當然，隨著技術的不斷進步，兩種方案也都在持續(xù)優(yōu)化，未來將為用戶帶來更加多元化的選擇空間。
