Το φωτοβολταϊκό συν αποθήκευση ενέργειας, με απλά λόγια, είναι ο συνδυασμός παραγωγής ηλιακής ενέργειας και αποθήκευσης μπαταρίας. Καθώς η χωρητικότητα που συνδέεται στο φωτοβολταϊκό δίκτυο γίνεται όλο και μεγαλύτερη, ο αντίκτυπος στο ηλεκτρικό δίκτυο αυξάνεται και η αποθήκευση ενέργειας αντιμετωπίζει μεγαλύτερες ευκαιρίες ανάπτυξης.
Τα φωτοβολταϊκά και η αποθήκευση ενέργειας έχουν πολλά οφέλη. Πρώτον, εξασφαλίζει μια πιο σταθερή και αξιόπιστη παροχή ρεύματος. Η συσκευή αποθήκευσης ενέργειας είναι σαν μια μεγάλη μπαταρία που αποθηκεύει την υπερβολική ηλιακή ενέργεια. Όταν ο ήλιος είναι ανεπαρκής ή η ζήτηση για ηλεκτρική ενέργεια είναι υψηλή, μπορεί να παρέχει ισχύ για να εξασφαλίσει συνεχή παροχή ρεύματος.
Δεύτερον, τα φωτοβολταϊκά και η αποθήκευση ενέργειας μπορούν επίσης να κάνουν την παραγωγή ηλιακής ενέργειας πιο οικονομική. Βελτιστοποιώντας τη λειτουργία, μπορεί να επιτρέψει τη χρήση περισσότερης ηλεκτρικής ενέργειας από μόνη της και να μειώσει το κόστος αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Επιπλέον, ο εξοπλισμός αποθήκευσης ισχύος μπορεί επίσης να συμμετάσχει στην αγορά βοηθητικών υπηρεσιών ενέργειας για να αποφέρει πρόσθετα οφέλη. Η εφαρμογή της τεχνολογίας αποθήκευσης ενέργειας καθιστά την παραγωγή ηλιακής ενέργειας πιο ευέλικτη και μπορεί να καλύψει διάφορες ανάγκες ενέργειας. Ταυτόχρονα, μπορεί επίσης να συνεργαστεί με εικονικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής για την επίτευξη της συμπληρωματικότητας πολλαπλών πηγών ενέργειας και του συντονισμού προσφοράς και ζήτησης.
Η αποθήκευση ενέργειας φωτοβολταϊκών διαφέρει από την καθαρή παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας που συνδέεται με το δίκτυο. Πρέπει να προστεθούν μπαταρίες αποθήκευσης ενέργειας και συσκευές φόρτισης και εκφόρτισης μπαταριών. Αν και το αρχικό κόστος θα αυξηθεί σε κάποιο βαθμό, το εύρος εφαρμογής είναι πολύ ευρύτερο. Παρακάτω παρουσιάζουμε τα ακόλουθα τέσσερα σενάρια εφαρμογών φωτοβολταϊκών + αποθήκευσης ενέργειας που βασίζονται σε διαφορετικές εφαρμογές: σενάρια εφαρμογής αποθήκευσης ενέργειας φωτοβολταϊκών εκτός δικτύου, σενάρια εφαρμογής αποθήκευσης ενέργειας φωτοβολταϊκών εκτός δικτύου, σενάρια εφαρμογής αποθήκευσης ενέργειας συνδεδεμένου στο φωτοβολταϊκό δίκτυο και εφαρμογές συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας μικροδικτύου. Σκηνές.
01
Σενάρια εφαρμογής αποθήκευσης ενέργειας εκτός δικτύου φωτοβολταϊκών
Τα φωτοβολταϊκά συστήματα παραγωγής ενέργειας αποθήκευσης ενέργειας εκτός δικτύου μπορούν να λειτουργούν ανεξάρτητα χωρίς να βασίζονται στο ηλεκτρικό δίκτυο. Συχνά χρησιμοποιούνται σε απομακρυσμένες ορεινές περιοχές, περιοχές χωρίς δύναμη, νησιά, σταθμούς βάσης επικοινωνίας, φώτα δρόμου και άλλα σημεία εφαρμογής. Το σύστημα αποτελείται από μια φωτοβολταϊκή συστοιχία, μια ενσωματωμένη μηχανή φωτοβολταϊκού μετατροπέα, μια μπαταρία και ένα ηλεκτρικό φορτίο. Η φωτοβολταϊκή συστοιχία μετατρέπει την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια όταν υπάρχει φως, τροφοδοτεί το φορτίο μέσω της μηχανής ελέγχου μετατροπέα και φορτίζει ταυτόχρονα τη μπαταρία. όταν δεν υπάρχει φως, η μπαταρία τροφοδοτεί το φορτίο AC μέσω του μετατροπέα.
Σχήμα 1 Σχηματικό διάγραμμα ενός συστήματος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας εκτός δικτύου.
Το φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας εκτός δικτύου είναι ειδικά σχεδιασμένο για χρήση σε περιοχές χωρίς δίκτυα ηλεκτροδότησης ή περιοχές με συχνές διακοπές ρεύματος, όπως νησιά, πλοία κ.λπ. Το σύστημα εκτός δικτύου δεν βασίζεται σε μεγάλο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά βασίζεται σε "αποθήκευση και χρήση ταυτόχρονα" Ή ο τρόπος λειτουργίας του "αποθηκεύστε πρώτα και χρησιμοποιήστε αργότερα" είναι η παροχή βοήθειας σε περιπτώσεις ανάγκης. Τα συστήματα εκτός δικτύου είναι πολύ πρακτικά για νοικοκυριά σε περιοχές χωρίς δίκτυα ηλεκτροδότησης ή σε περιοχές με συχνές διακοπές ρεύματος.
02
Σενάρια εφαρμογής αποθήκευσης ενέργειας φωτοβολταϊκών και εκτός δικτύου
Τα φωτοβολταϊκά συστήματα αποθήκευσης ενέργειας εκτός δικτύου χρησιμοποιούνται ευρέως σε εφαρμογές όπως συχνές διακοπές ρεύματος ή φωτοβολταϊκά ιδιοκατανάλωση που δεν μπορούν να συνδεθούν στο Διαδίκτυο, οι υψηλές τιμές ηλεκτρικής ενέργειας ιδιοκατανάλωσης και οι μέγιστες τιμές ηλεκτρικής ενέργειας είναι πολύ πιο ακριβές από τις χαμηλές τιμές ηλεκτρικής ενέργειας .
Σχήμα 2 Σχηματικό διάγραμμα παράλληλου και εκτός δικτύου παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας
Το σύστημα αποτελείται από μια φωτοβολταϊκή συστοιχία που αποτελείται από εξαρτήματα ηλιακών κυψελών, μια ηλιακή και εκτός δικτύου μηχάνημα all-in-one, μια μπαταρία και ένα φορτίο. Η φωτοβολταϊκή συστοιχία μετατρέπει την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια όταν υπάρχει φως και τροφοδοτεί το φορτίο μέσω του ηλιακού μηχανήματος all-in-one inverter ελέγχου, ενώ φορτίζει τη μπαταρία. όταν δεν υπάρχει φως, η μπαταρία τροφοδοτεί με ρεύμα το μηχάνημα all-in-one του μετατροπέα ηλιακού ελέγχου και, στη συνέχεια, τροφοδοτικό φορτίου AC.
Σε σύγκριση με το σύστημα παραγωγής ενέργειας που συνδέεται με το δίκτυο, το σύστημα εκτός δικτύου προσθέτει έναν ελεγκτή φόρτισης και εκφόρτισης και μια μπαταρία. Το κόστος του συστήματος αυξάνεται κατά περίπου 30%-50%, αλλά το εύρος εφαρμογής είναι μεγαλύτερο. Πρώτον, μπορεί να ρυθμιστεί να αποδίδει στην ονομαστική ισχύ όταν η τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας κορυφώνεται, μειώνοντας τα έξοδα ηλεκτρικής ενέργειας. Δεύτερον, μπορεί να χρεωθεί κατά τις περιόδους κοιλάδας και να εκφορτιστεί κατά τις περιόδους αιχμής, χρησιμοποιώντας τη διαφορά τιμής αιχμής-κοιλάδας για να κερδίσετε χρήματα. Τρίτον, όταν το ηλεκτρικό δίκτυο αποτύχει, το φωτοβολταϊκό σύστημα συνεχίζει να λειτουργεί ως εφεδρικό τροφοδοτικό. , ο μετατροπέας μπορεί να τεθεί σε λειτουργία εκτός δικτύου και τα φωτοβολταϊκά και οι μπαταρίες μπορούν να παρέχουν ισχύ στο φορτίο μέσω του μετατροπέα. Αυτό το σενάριο χρησιμοποιείται σήμερα ευρέως στις υπερπόντιες ανεπτυγμένες χώρες.
03
Σενάρια εφαρμογών αποθήκευσης ενέργειας συνδεδεμένου στο δίκτυο φωτοβολταϊκών
Τα συνδεδεμένα στο δίκτυο φωτοβολταϊκά συστήματα παραγωγής ενέργειας αποθήκευσης ενέργειας λειτουργούν γενικά σε λειτουργία σύζευξης εναλλασσόμενου ρεύματος φωτοβολταϊκών + αποθήκευσης ενέργειας. Το σύστημα μπορεί να αποθηκεύσει την υπερβολική παραγωγή ενέργειας και να αυξήσει το ποσοστό της ιδιοκατανάλωσης. Τα φωτοβολταϊκά μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη διανομή και αποθήκευση φωτοβολταϊκών εδάφους, στη βιομηχανική και εμπορική αποθήκευση φωτοβολταϊκών ενέργειας και σε άλλα σενάρια. Το σύστημα αποτελείται από μια φωτοβολταϊκή συστοιχία που αποτελείται από εξαρτήματα ηλιακών κυψελών, έναν μετατροπέα συνδεδεμένο στο δίκτυο, μια μπαταρία, έναν ελεγκτή φόρτισης και εκφόρτισης PCS και ένα ηλεκτρικό φορτίο. Όταν η ηλιακή ενέργεια είναι μικρότερη από την ισχύ του φορτίου, το σύστημα τροφοδοτείται από την ηλιακή ενέργεια και το δίκτυο μαζί. Όταν η ηλιακή ισχύς είναι μεγαλύτερη από την ισχύ του φορτίου, μέρος της ηλιακής ενέργειας παρέχει ισχύ στο φορτίο και μέρος αποθηκεύεται μέσω του ελεγκτή. Ταυτόχρονα, το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για αρμπιτράζ αιχμής, διαχείριση ζήτησης και άλλα σενάρια για την αύξηση του μοντέλου κέρδους του συστήματος.
Σχήμα 3 Σχηματικό διάγραμμα συνδεδεμένου στο δίκτυο συστήματος αποθήκευσης ενέργειας
Ως αναδυόμενο σενάριο εφαρμογής καθαρής ενέργειας, τα φωτοβολταϊκά συστήματα αποθήκευσης ενέργειας που συνδέονται με το δίκτυο έχουν προσελκύσει μεγάλη προσοχή στη νέα αγορά ενέργειας της χώρας μου. Το σύστημα συνδυάζει φωτοβολταϊκή παραγωγή ενέργειας, συσκευές αποθήκευσης ενέργειας και δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος για την αποτελεσματική χρήση της καθαρής ενέργειας. Τα βασικά πλεονεκτήματα είναι τα εξής: 1. Βελτίωση του ποσοστού χρήσης της παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας. Η παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από τις καιρικές και γεωγραφικές συνθήκες και είναι επιρρεπής σε διακυμάνσεις παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Μέσω συσκευών αποθήκευσης ενέργειας, η ισχύς εξόδου της φωτοβολταϊκής παραγωγής ενέργειας μπορεί να εξομαλυνθεί και να μειωθεί ο αντίκτυπος των διακυμάνσεων της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στο ηλεκτρικό δίκτυο. Ταυτόχρονα, οι συσκευές αποθήκευσης ενέργειας μπορούν να παρέχουν ενέργεια στο δίκτυο σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού και να βελτιώσουν το ποσοστό χρήσης της φωτοβολταϊκής παραγωγής ενέργειας. 2. Βελτιώστε τη σταθερότητα του ηλεκτρικού δικτύου. Το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας συνδεδεμένο στο φωτοβολταϊκό δίκτυο μπορεί να πραγματοποιήσει παρακολούθηση και προσαρμογή του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας σε πραγματικό χρόνο και να βελτιώσει τη λειτουργική σταθερότητα του ηλεκτρικού δικτύου. Όταν το ηλεκτρικό δίκτυο παρουσιάζει διακυμάνσεις, η συσκευή αποθήκευσης ενέργειας μπορεί να ανταποκριθεί γρήγορα για να παρέχει ή να απορροφά υπερβολική ισχύ για να διασφαλίσει την ομαλή λειτουργία του ηλεκτρικού δικτύου. 3. Προώθηση νέας κατανάλωσης ενέργειας Με την ταχεία ανάπτυξη νέων πηγών ενέργειας όπως τα φωτοβολταϊκά και η αιολική ενέργεια, τα ζητήματα κατανάλωσης γίνονται όλο και πιο εμφανή. Το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας που συνδέεται με το φωτοβολταϊκό δίκτυο μπορεί να βελτιώσει την ικανότητα πρόσβασης και το επίπεδο κατανάλωσης νέας ενέργειας και να ανακουφίσει την πίεση της ρύθμισης αιχμής στο ηλεκτρικό δίκτυο. Μέσω της αποστολής συσκευών αποθήκευσης ενέργειας, μπορεί να επιτευχθεί ομαλή παραγωγή νέας ενέργειας ενέργειας.
04
Σενάρια εφαρμογής συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας μικροδικτύων
Ως σημαντική συσκευή αποθήκευσης ενέργειας, το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μικροδικτύου διαδραματίζει ολοένα και πιο σημαντικό ρόλο στη νέα ενεργειακή ανάπτυξη και το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας της χώρας μου. Με την πρόοδο της επιστήμης και της τεχνολογίας και τη διάδοση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, τα σενάρια εφαρμογής συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας μικροδικτύων συνεχίζουν να επεκτείνονται, συμπεριλαμβανομένων κυρίως των ακόλουθων δύο πτυχών:
1. Κατανεμημένη παραγωγή ενέργειας και σύστημα αποθήκευσης ενέργειας: Η κατανεμημένη παραγωγή ενέργειας αναφέρεται στην εγκατάσταση μικρού εξοπλισμού παραγωγής ενέργειας κοντά στην πλευρά του χρήστη, όπως ηλιακά φωτοβολταϊκά, αιολική ενέργεια κ.λπ., και η πλεονάζουσα παραγωγή ενέργειας αποθηκεύεται μέσω του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε περιόδους αιχμής ισχύος ή Παρέχει ισχύ κατά τη διάρκεια βλαβών του δικτύου.
2. Εφεδρική τροφοδοσία μικροδικτύου: Σε απομακρυσμένες περιοχές, νησιά και άλλα μέρη όπου η πρόσβαση στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας είναι δύσκολη, το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μικροδικτύου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εφεδρικό τροφοδοτικό για την παροχή σταθερής τροφοδοσίας στην τοπική περιοχή.
Τα μικροδίκτυα μπορούν να αξιοποιήσουν πλήρως και αποτελεσματικά το δυναμικό της κατανεμημένης καθαρής ενέργειας μέσω της πολυενεργειακής συμπλήρωσης, να μειώσουν τους δυσμενείς παράγοντες όπως η μικρή χωρητικότητα, η ασταθής παραγωγή ενέργειας και η χαμηλή αξιοπιστία ανεξάρτητης παροχής ρεύματος, να εξασφαλίσουν την ασφαλή λειτουργία του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας. χρήσιμο συμπλήρωμα σε μεγάλα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας. Τα σενάρια εφαρμογής μικροδικτύων είναι πιο ευέλικτα, η κλίμακα μπορεί να κυμαίνεται από χιλιάδες watt έως δεκάδες megawatts και το εύρος εφαρμογής είναι ευρύτερο.
Σχήμα 4 Σχηματικό διάγραμμα συστήματος αποθήκευσης ενέργειας φωτοβολταϊκών μικροδικτύων
Τα σενάρια εφαρμογής της αποθήκευσης φωτοβολταϊκής ενέργειας είναι πλούσια και ποικίλα, καλύπτοντας διάφορες μορφές όπως εκτός δικτύου, συνδεδεμένο στο δίκτυο και μικροδίκτυο. Σε πρακτικές εφαρμογές, διάφορα σενάρια έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα και χαρακτηριστικά, παρέχοντας στους χρήστες σταθερή και αποδοτική καθαρή ενέργεια. Με τη συνεχή ανάπτυξη και μείωση του κόστους της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας, η αποθήκευση φωτοβολταϊκών ενέργειας θα διαδραματίσει ολοένα και πιο σημαντικό ρόλο στο μελλοντικό ενεργειακό σύστημα. Ταυτόχρονα, η προώθηση και εφαρμογή διαφόρων σεναρίων θα βοηθήσει επίσης στην ταχεία ανάπτυξη της νέας ενεργειακής βιομηχανίας της χώρας μου και θα συμβάλει στην πραγματοποίηση του ενεργειακού μετασχηματισμού και της πράσινης ανάπτυξης και ανάπτυξης χαμηλών εκπομπών άνθρακα.
Ώρα δημοσίευσης: 11 Μαΐου 2024
