Фотоволтаик плюс съхранение на енергия, просто казано, е комбинацията от генериране на слънчева енергия и съхранение на батерия. Тъй като капацитетът, свързан към фотоволтаичната мрежа, става все по-висок и по-голям, въздействието върху електрическата мрежа се увеличава и съхранението на енергия е изправено пред по-големи възможности за растеж.
Фотоволтаиците плюс съхранението на енергия имат много предимства. Първо, осигурява по-стабилно и надеждно захранване. Устройството за съхранение на енергия е като голяма батерия, която съхранява излишната слънчева енергия. Когато слънцето е недостатъчно или търсенето на електричество е високо, то може да осигури мощност, за да осигури непрекъснато захранване.
Второ, фотоволтаиците плюс съхранението на енергия също могат да направят производството на слънчева енергия по-икономично. Чрез оптимизиране на работата, той може да позволи да се използва повече електроенергия и да намали разходите за закупуване на електроенергия. Освен това оборудването за съхранение на енергия може също да участва в пазара на спомагателни услуги за захранване, за да донесе допълнителни ползи. Прилагането на технология за съхранение на енергия прави производството на слънчева енергия по-гъвкаво и може да отговори на различни нужди от енергия. В същото време може да работи и с виртуални електроцентрали, за да постигне взаимно допълване на множество енергийни източници и координиране на търсенето и предлагането.
Фотоволтаичното съхранение на енергия е различно от чистото свързано към мрежата производство на електроенергия. Трябва да се добавят батерии за съхранение на енергия и устройства за зареждане и разреждане на батерии. Въпреки че първоначалните разходи ще се увеличат до известна степен, диапазонът на приложение е много по-широк. По-долу представяме следните четири сценария за приложения за фотоволтаични + съхранение на енергия, базирани на различни приложения: сценарии за фотоволтаични приложения за съхранение на енергия извън мрежата, сценарии за приложения за фотоволтаични приложения за съхранение на енергия извън мрежата, сценарии за приложения за фотоволтаични приложения за съхранение на енергия, свързани с мрежата и приложения за системи за съхранение на енергия от микромрежи. Сцени.
01
Сценарии за приложения за фотоволтаично съхранение на енергия извън мрежата
Фотоволтаичните системи за генериране на електроенергия за съхранение на енергия извън мрежата могат да работят независимо, без да разчитат на електрическата мрежа. Те често се използват в отдалечени планински райони, безсилни райони, острови, комуникационни базови станции, улични светлини и други места на приложение. Системата се състои от фотоволтаична матрица, интегрирана машина с фотоволтаичен инвертор, батерия и електрически товар. Фотоволтаичният масив преобразува слънчевата енергия в електрическа енергия, когато има светлина, захранва товара чрез инверторната управляваща машина и едновременно с това зарежда батерията; когато няма светлина, батерията захранва AC товара чрез инвертора.
Фигура 1 Схематична диаграма на система за производство на енергия извън мрежата.
Фотоволтаичната система за генериране на електроенергия извън мрежата е специално проектирана за използване в райони без електропреносни мрежи или зони с чести прекъсвания на електрозахранването, като острови, кораби и др. Системата извън мрежата не разчита на голяма електропреносна мрежа, а разчита на „съхранение и използване едновременно“ Или работният режим на „първо съхраняване и използване по-късно“ е да се осигури помощ в моменти на нужда. Системите извън мрежата са изключително практични за домакинства в райони без електропреносни мрежи или райони с чести прекъсвания на електрозахранването.
02
Сценарии за приложение на фотоволтаични и извънмрежови приложения за съхранение на енергия
Фотоволтаичните системи за съхранение на енергия извън мрежата се използват широко в приложения като чести прекъсвания на електрозахранването или фотоволтаична самоконсумация, която не може да бъде свързана към интернет, високи цени на електроенергията за собствена консумация и пиковите цени на електроенергията са много по-скъпи от минималните цени на електроенергията .
Фигура 2 Схематична диаграма на паралелна и извън мрежата система за производство на електроенергия
Системата се състои от фотоволтаичен масив, съставен от компоненти на слънчеви клетки, слънчева и извънмрежова машина „всичко в едно“, пакет батерии и товар. Фотоволтаичният масив преобразува слънчевата енергия в електрическа енергия, когато има светлина, и захранва товара чрез слънчевия контролен инвертор всичко в едно, докато зарежда батерията; когато няма светлина, батерията захранва инверторната машина "всичко в едно" за слънчево управление и след това захранването с променлив ток.
В сравнение със системата за генериране на електроенергия, свързана към мрежата, системата извън мрежата добавя контролер за зареждане и разреждане и батерия. Цената на системата се увеличава с около 30%-50%, но диапазонът на приложение е по-широк. Първо, той може да бъде настроен да произвежда при номинална мощност, когато цената на електроенергията достигне пик, намалявайки разходите за електроенергия; второ, може да се зарежда по време на периоди на долина и да се разрежда по време на пикови периоди, като се използва разликата в цените пик-долина, за да се правят пари; трето, когато електрическата мрежа отпадне, фотоволтаичната система продължава да работи като резервно захранване. , инверторът може да бъде превключен в режим на работа извън мрежата, а фотоволтаиците и батериите могат да захранват товара чрез инвертора. Този сценарий в момента се използва широко в отвъдморските развити страни.
03
Сценарии за приложение за фотоволтаично съхранение на енергия, свързано към мрежата
Свързаните в мрежата фотоволтаични системи за генериране на енергия за съхранение на енергия обикновено работят в режим на свързване с променлив ток на фотоволтаици + съхранение на енергия. Системата може да съхранява излишната генерирана електроенергия и да увеличава дела на собственото потребление. Фотоволтаиците могат да се използват за наземно фотоволтаично разпределение и съхранение, индустриално и търговско фотоволтаично съхранение на енергия и други сценарии. Системата се състои от фотоволтаичен масив, съставен от компоненти на слънчеви клетки, свързан към мрежата инвертор, пакет батерии, контролер за зареждане и разреждане PCS и електрически товар. Когато слънчевата енергия е по-малка от мощността на товара, системата се захранва от слънчевата енергия и мрежата заедно. Когато слънчевата енергия е по-голяма от мощността на товара, част от слънчевата енергия захранва товара, а част се съхранява чрез контролера. В същото време системата за съхранение на енергия може да се използва и за арбитраж пик-долина, управление на търсенето и други сценарии за увеличаване на модела на печалба на системата.
Фигура 3 Схематична диаграма на свързана към мрежата система за съхранение на енергия
Като нововъзникващ сценарий за приложение на чиста енергия, фотоволтаичните системи за съхранение на енергия, свързани с мрежата, привлякоха много внимание на новия енергиен пазар на моята страна. Системата комбинира фотоволтаично производство на енергия, устройства за съхранение на енергия и променливотокова електрическа мрежа, за да постигне ефективно използване на чиста енергия. Основните предимства са следните: 1. Подобряване на степента на използване на фотоволтаичното производство на електроенергия. Фотоволтаичното производство на електроенергия е силно повлияно от метеорологичните и географски условия и е предразположено към колебания в производството на електроенергия. Чрез устройства за съхранение на енергия изходната мощност на фотоволтаичното производство на електроенергия може да бъде изгладена и въздействието на колебанията в производството на електроенергия върху електрическата мрежа може да бъде намалено. В същото време устройствата за съхранение на енергия могат да осигурят енергия към мрежата при условия на слаба осветеност и да подобрят степента на използване на фотоволтаичното производство на енергия. 2. Подобряване на стабилността на електрическата мрежа. Фотоволтаичната система за съхранение на енергия, свързана с мрежата, може да реализира мониторинг и настройка в реално време на електрическата мрежа и да подобри оперативната стабилност на електрическата мрежа. Когато електрическата мрежа се колебае, устройството за съхранение на енергия може да реагира бързо, за да осигури или абсорбира излишната мощност, за да осигури гладка работа на електрическата мрежа. 3. Насърчаване на ново потребление на енергия С бързото развитие на нови енергийни източници като фотоволтаици и вятърна енергия, проблемите с потреблението стават все по-важни. Фотоволтаичната система за съхранение на енергия, свързана към мрежата, може да подобри способността за достъп и нивото на потребление на нова енергия и да облекчи натиска от пиково регулиране върху електрическата мрежа. Чрез диспечирането на устройства за съхранение на енергия може да се постигне плавно производство на нова енергийна мощност.
04
Сценарии за приложение на система за съхранение на енергия Microgrid
Като важно устройство за съхранение на енергия, системата за съхранение на енергия от микромрежа играе все по-важна роля в новото енергийно развитие и енергийната система на моята страна. С напредъка на науката и технологиите и популяризирането на възобновяемата енергия, сценариите за приложение на микромрежовите системи за съхранение на енергия продължават да се разширяват, като включват главно следните два аспекта:
1. Разпределено производство на електроенергия и система за съхранение на енергия: Разпределеното производство на електроенергия се отнася до установяването на малко оборудване за производство на електроенергия в близост до страната на потребителя, като слънчеви фотоволтаици, вятърна енергия и т.н., а излишното производство на енергия се съхранява чрез системата за съхранение на енергия така че да може да се използва по време на пикови периоди на захранване или Осигурява захранване по време на аварии в мрежата.
2. Микромрежово резервно захранване: В отдалечени райони, острови и други места, където достъпът до електрическата мрежа е труден, микромрежовата система за съхранение на енергия може да се използва като резервно захранване за осигуряване на стабилно електрозахранване в местната област.
Микромрежите могат напълно и ефективно да използват потенциала на разпределената чиста енергия чрез мултиенергийно допълване, да намалят неблагоприятните фактори като малък капацитет, нестабилно генериране на електроенергия и ниска надеждност на независимо захранване, да осигурят безопасна работа на електрическата мрежа и са полезно допълнение към големи електрически мрежи. Сценариите за приложение на Microgrid са по-гъвкави, мащабът може да варира от хиляди вата до десетки мегавати, а диапазонът на приложение е по-широк.
Фигура 4 Схематична диаграма на фотоволтаична микромрежова система за съхранение на енергия
Сценариите за приложение на фотоволтаично съхранение на енергия са богати и разнообразни, като обхващат различни форми като извън мрежата, свързана с мрежата и микро мрежа. В практическите приложения различните сценарии имат своите предимства и характеристики, осигурявайки на потребителите стабилна и ефективна чиста енергия. С непрекъснатото развитие и намаляване на разходите за фотоволтаична технология, фотоволтаичното съхранение на енергия ще играе все по-важна роля в бъдещата енергийна система. В същото време популяризирането и прилагането на различни сценарии също ще спомогне за бързото развитие на новата енергийна индустрия на моята страна и ще допринесе за реализирането на енергийна трансформация и зелено и нисковъглеродно развитие.
Време на публикуване: 11 май 2024 г
