En termes simples, l’énergie photovoltaïque et le stockage d’énergie sont la combinaison de la production d’énergie solaire et du stockage par batterie. À mesure que la capacité photovoltaïque connectée au réseau devient de plus en plus élevée, l’impact sur le réseau électrique augmente et le stockage d’énergie est confronté à de plus grandes opportunités de croissance.
Le photovoltaïque et le stockage d’énergie présentent de nombreux avantages. Premièrement, il garantit une alimentation électrique plus stable et plus fiable. Le dispositif de stockage d’énergie est comme une grosse batterie qui stocke l’excès d’énergie solaire. Lorsque le soleil est insuffisant ou que la demande d'électricité est élevée, il peut fournir de l'énergie pour assurer une alimentation électrique continue.
Deuxièmement, le photovoltaïque et le stockage d’énergie peuvent également rendre la production d’énergie solaire plus économique. En optimisant son fonctionnement, il peut permettre de consommer davantage d'électricité par lui-même et de réduire le coût d'achat de l'électricité. De plus, les équipements de stockage d’énergie peuvent également participer au marché des services auxiliaires d’énergie pour apporter des avantages supplémentaires. L'application de la technologie de stockage d'énergie rend la production d'énergie solaire plus flexible et peut répondre à divers besoins en énergie. Dans le même temps, il peut également fonctionner avec des centrales électriques virtuelles pour réaliser la complémentarité de plusieurs sources d'énergie et la coordination de l'offre et de la demande.
Le stockage d’énergie photovoltaïque est différent de la production d’électricité purement connectée au réseau. Des batteries de stockage d'énergie et des dispositifs de chargement et de déchargement des batteries doivent être ajoutés. Même si le coût initial augmentera dans une certaine mesure, la gamme d’applications est beaucoup plus large. Ci-dessous, nous présentons les quatre scénarios d'application photovoltaïques + stockage d'énergie suivants, basés sur différentes applications : scénarios d'application de stockage d'énergie photovoltaïque hors réseau, scénarios d'application de stockage d'énergie photovoltaïque hors réseau, scénarios d'application de stockage d'énergie photovoltaïque connecté au réseau et applications de système de stockage d'énergie en micro-réseau. Scènes.
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Scénarios d'application de stockage d'énergie photovoltaïque hors réseau
Les systèmes de production d’énergie photovoltaïque hors réseau avec stockage d’énergie peuvent fonctionner de manière indépendante sans dépendre du réseau électrique. Ils sont souvent utilisés dans les zones montagneuses isolées, les zones sans pouvoir, les îles, les stations de base de communication, les lampadaires et autres lieux d'application. Le système se compose d'un générateur photovoltaïque, d'une machine intégrée d'onduleur photovoltaïque, d'une batterie et d'une charge électrique. Le générateur photovoltaïque convertit l'énergie solaire en énergie électrique lorsqu'il y a de la lumière, alimente la charge via la machine de commande de l'onduleur et charge la batterie en même temps ; lorsqu'il n'y a pas de lumière, la batterie alimente la charge CA via l'onduleur.
Figure 1 Diagramme schématique d'un système de production d'électricité hors réseau.
Le système de production d'énergie photovoltaïque hors réseau est spécialement conçu pour être utilisé dans des zones sans réseau électrique ou dans des zones présentant des coupures de courant fréquentes, telles que les îles, les navires, etc. Le système hors réseau ne repose pas sur un grand réseau électrique, mais repose sur "stockage et utilisation en même temps" Ou le mode de travail "stocker d'abord et utiliser plus tard" consiste à fournir une aide en cas de besoin. Les systèmes hors réseau sont très pratiques pour les ménages vivant dans des zones sans réseau électrique ou dans des zones soumises à de fréquentes coupures de courant.
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Scénarios d'application de stockage d'énergie photovoltaïque et hors réseau
Les systèmes de stockage d'énergie photovoltaïque hors réseau sont largement utilisés dans des applications telles que les pannes de courant fréquentes ou l'autoconsommation photovoltaïque qui ne peut pas être connectée à Internet, les prix élevés de l'électricité pour l'autoconsommation et les prix de pointe de l'électricité sont beaucoup plus chers que les prix de l'électricité au minimum. .
Figure 2 Diagramme schématique du système de production d'électricité parallèle et hors réseau
Le système se compose d'un panneau photovoltaïque composé de composants de cellules solaires, d'une machine tout-en-un solaire et hors réseau, d'une batterie et d'une charge. Le panneau photovoltaïque convertit l'énergie solaire en énergie électrique lorsqu'il y a de la lumière et alimente la charge via la machine tout-en-un de l'onduleur de contrôle solaire, tout en chargeant la batterie ; lorsqu'il n'y a pas de lumière, la batterie alimente la machine tout-en-un de l'onduleur de contrôle solaire, puis l'alimentation de la charge CA.
Par rapport au système de production d'électricité connecté au réseau, le système hors réseau ajoute un contrôleur de charge et de décharge et une batterie. Le coût du système augmente d'environ 30 à 50 %, mais la gamme d'applications est plus large. Premièrement, il peut être réglé pour produire à la puissance nominale lorsque le prix de l’électricité atteint son maximum, réduisant ainsi les dépenses en électricité ; deuxièmement, il peut être facturé pendant les périodes de vallée et déchargé pendant les périodes de pointe, en utilisant la différence de prix entre la pointe et la vallée pour gagner de l'argent ; Troisièmement, en cas de panne du réseau électrique, le système photovoltaïque continue de fonctionner comme alimentation de secours. , l'onduleur peut être commuté en mode de fonctionnement hors réseau, et le photovoltaïque et les batteries peuvent alimenter la charge via l'onduleur. Ce scénario est actuellement largement utilisé dans les pays développés d’outre-mer.
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Scénarios d'application de stockage d'énergie photovoltaïque connecté au réseau
Les systèmes de production d’énergie photovoltaïque à stockage d’énergie connectés au réseau fonctionnent généralement dans un mode de couplage AC photovoltaïque + stockage d’énergie. Le système peut stocker la production excédentaire d’électricité et augmenter la part de l’autoconsommation. Le photovoltaïque peut être utilisé dans la distribution et le stockage photovoltaïques au sol, le stockage d'énergie photovoltaïque industrielle et commerciale et dans d'autres scénarios. Le système se compose d'un générateur photovoltaïque composé de composants de cellules solaires, d'un onduleur connecté au réseau, d'un bloc de batteries, d'un contrôleur de charge et de décharge PCS et d'une charge électrique. Lorsque l’énergie solaire est inférieure à la puissance de charge, le système est alimenté conjointement par l’énergie solaire et le réseau. Lorsque l'énergie solaire est supérieure à la puissance de la charge, une partie de l'énergie solaire alimente la charge et une partie est stockée via le contrôleur. Dans le même temps, le système de stockage d'énergie peut également être utilisé pour l'arbitrage pointe-vallée, la gestion de la demande et d'autres scénarios visant à augmenter le modèle de profit du système.
Figure 3 Diagramme schématique d'un système de stockage d'énergie connecté au réseau
En tant que scénario émergent d'application d'énergie propre, les systèmes de stockage d'énergie photovoltaïques connectés au réseau ont attiré beaucoup d'attention sur le nouveau marché énergétique de mon pays. Le système combine la production d’énergie photovoltaïque, des dispositifs de stockage d’énergie et un réseau électrique CA pour parvenir à une utilisation efficace de l’énergie propre. Les principaux avantages sont les suivants : 1. Améliorer le taux d'utilisation de la production d'énergie photovoltaïque. La production d’énergie photovoltaïque est fortement affectée par les conditions météorologiques et géographiques et est sujette aux fluctuations de la production d’électricité. Grâce aux dispositifs de stockage d'énergie, la puissance de sortie de la production d'énergie photovoltaïque peut être lissée et l'impact des fluctuations de la production d'électricité sur le réseau électrique peut être réduit. Dans le même temps, les dispositifs de stockage d'énergie peuvent fournir de l'énergie au réseau dans des conditions de faible luminosité et améliorer le taux d'utilisation de la production d'énergie photovoltaïque. 2. Améliorer la stabilité du réseau électrique. Le système de stockage d'énergie photovoltaïque connecté au réseau peut réaliser une surveillance et un ajustement en temps réel du réseau électrique et améliorer la stabilité opérationnelle du réseau électrique. Lorsque le réseau électrique fluctue, le dispositif de stockage d'énergie peut réagir rapidement pour fournir ou absorber l'excès de puissance afin d'assurer le bon fonctionnement du réseau électrique. 3. Promouvoir de nouvelles consommations d'énergie Avec le développement rapide de nouvelles sources d'énergie telles que le photovoltaïque et l'éolien, les enjeux de consommation sont devenus de plus en plus importants. Le système de stockage d'énergie photovoltaïque connecté au réseau peut améliorer la capacité d'accès et le niveau de consommation de nouvelle énergie et soulager la pression de la régulation des pointes sur le réseau électrique. Grâce à la distribution de dispositifs de stockage d'énergie, une production fluide d'une nouvelle énergie peut être obtenue.
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Scénarios d'application du système de stockage d'énergie sur micro-réseau
En tant que dispositif de stockage d'énergie important, le système de stockage d'énergie par micro-réseau joue un rôle de plus en plus important dans le nouveau système de développement énergétique et électrique de mon pays. Avec les progrès de la science et de la technologie et la vulgarisation des énergies renouvelables, les scénarios d'application des systèmes de stockage d'énergie sur micro-réseaux continuent de se développer, comprenant principalement les deux aspects suivants :
1. Système de production d'énergie distribuée et de stockage d'énergie : la production d'énergie distribuée fait référence à la mise en place de petits équipements de production d'énergie à proximité du côté utilisateur, tels que l'énergie solaire photovoltaïque, l'énergie éolienne, etc., et la production d'énergie excédentaire est stockée via le système de stockage d'énergie. afin qu'il puisse être utilisé pendant les périodes de pointe ou fournit de l'énergie en cas de panne du réseau.
2. Alimentation de secours du micro-réseau : dans les zones reculées, les îles et autres endroits où l'accès au réseau électrique est difficile, le système de stockage d'énergie du micro-réseau peut être utilisé comme alimentation de secours pour fournir une alimentation électrique stable à la zone locale.
Les micro-réseaux peuvent utiliser pleinement et efficacement le potentiel de l'énergie propre distribuée grâce à une complémentation multi-énergies, réduire les facteurs défavorables tels que la petite capacité, la production d'électricité instable et la faible fiabilité de l'alimentation électrique indépendante, garantir le fonctionnement sûr du réseau électrique et constituent un complément utile aux grands réseaux électriques. Les scénarios d'application des micro-réseaux sont plus flexibles, l'échelle peut aller de milliers de watts à des dizaines de mégawatts et la gamme d'applications est plus large.
Figure 4 Diagramme schématique du système de stockage d'énergie photovoltaïque sur micro-réseau
Les scénarios d’application du stockage d’énergie photovoltaïque sont riches et diversifiés, couvrant diverses formes telles que le hors réseau, le connecté au réseau et le micro-réseau. Dans les applications pratiques, divers scénarios ont leurs propres avantages et caractéristiques, offrant aux utilisateurs une énergie propre stable et efficace. Avec le développement continu et la réduction des coûts de la technologie photovoltaïque, le stockage de l'énergie photovoltaïque jouera un rôle de plus en plus important dans le futur système énergétique. Dans le même temps, la promotion et l'application de divers scénarios contribueront également au développement rapide de la nouvelle industrie énergétique de la Chine et contribueront à la réalisation de la transformation énergétique et du développement vert et à faibles émissions de carbone.
Heure de publication : 11 mai 2024
