Il fotovoltaico più l’accumulo di energia, in poche parole, è la combinazione di generazione di energia solare e accumulo di energia. Man mano che la capacità fotovoltaica connessa alla rete diventa sempre più elevata, l’impatto sulla rete elettrica aumenta e lo stoccaggio dell’energia si trova ad affrontare maggiori opportunità di crescita.
Il fotovoltaico e lo stoccaggio dell’energia hanno molti vantaggi. Innanzitutto, garantisce un'alimentazione più stabile e affidabile. Il dispositivo di accumulo dell’energia è come una grande batteria che immagazzina l’energia solare in eccesso. Quando il sole è insufficiente o la domanda di elettricità è elevata, può fornire energia per garantire un'alimentazione continua.
In secondo luogo, il fotovoltaico e lo stoccaggio dell’energia possono anche rendere la produzione di energia solare più economica. Ottimizzando il funzionamento, può consentire di utilizzare più elettricità da sola e ridurre i costi di acquisto dell'elettricità. Inoltre, le apparecchiature di accumulo dell’energia possono anche partecipare al mercato dei servizi ausiliari di energia per apportare ulteriori vantaggi. L’applicazione della tecnologia di accumulo dell’energia rende la generazione di energia solare più flessibile e può soddisfare varie esigenze energetiche. Allo stesso tempo, può anche lavorare con centrali elettriche virtuali per ottenere la complementarità di molteplici fonti energetiche e il coordinamento della domanda e dell’offerta.
Lo stoccaggio dell’energia fotovoltaica è diverso dalla pura produzione di energia connessa alla rete. È necessario aggiungere batterie di accumulo dell'energia e dispositivi di carica e scarica delle batterie. Anche se i costi iniziali aumenteranno in una certa misura, la gamma di applicazioni è molto più ampia. Di seguito presentiamo i seguenti quattro scenari applicativi fotovoltaici + accumulo di energia basati su diverse applicazioni: scenari applicativi di accumulo di energia fotovoltaica off-grid, scenari applicativi di accumulo di energia fotovoltaica off-grid, scenari applicativi di accumulo di energia fotovoltaica connessa alla rete e applicazioni di sistemi di accumulo di energia tramite microgrid. Scene.
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Scenari applicativi di accumulo di energia fotovoltaica off-grid
I sistemi di generazione di energia di accumulo di energia fotovoltaica off-grid possono funzionare in modo indipendente senza fare affidamento sulla rete elettrica. Sono spesso utilizzati in aree montuose remote, aree prive di energia elettrica, isole, stazioni base di comunicazione, lampioni e altri luoghi di applicazione. Il sistema è composto da un campo fotovoltaico, una macchina integrata con inverter fotovoltaico, un pacco batterie e un carico elettrico. Il campo fotovoltaico converte l'energia solare in energia elettrica in presenza di luce, alimenta il carico attraverso la macchina di controllo inverter e contemporaneamente carica il pacco batterie; quando non c'è luce, la batteria alimenta il carico AC tramite l'inverter.
Figura 1 Diagramma schematico di un sistema di generazione di energia off-grid.
Il sistema di generazione di energia fotovoltaica off-grid è appositamente progettato per l'uso in aree senza reti elettriche o aree con frequenti interruzioni di corrente, come isole, navi, ecc. Il sistema off-grid non si basa su una grande rete elettrica, ma si basa su "conservare e utilizzare allo stesso tempo" Oppure la modalità di lavoro "conservare prima e utilizzare dopo" è fornire aiuto nei momenti di necessità. I sistemi off-grid sono molto pratici per le famiglie in aree prive di reti elettriche o aree con frequenti interruzioni di corrente.
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Scenari applicativi di accumulo di energia fotovoltaica e off-grid
I sistemi di accumulo dell'energia fotovoltaica off-grid sono ampiamente utilizzati in applicazioni quali frequenti interruzioni di corrente o autoconsumo fotovoltaico che non può essere connesso a Internet, prezzi elevati dell'elettricità per autoconsumo e prezzi di punta dell'elettricità sono molto più costosi rispetto ai prezzi minimi dell'elettricità .
Figura 2 Diagramma schematico del sistema di generazione di energia parallela e off-grid
Il sistema è costituito da un array fotovoltaico composto da componenti di celle solari, una macchina all-in-one solare e off-grid, un pacco batterie e un carico. Il campo fotovoltaico converte l'energia solare in energia elettrica quando c'è luce e fornisce energia al carico attraverso la macchina all-in-one inverter a controllo solare, mentre carica il pacco batterie; quando non c'è luce, la batteria alimenta la macchina tutto in uno con inverter a controllo solare e quindi l'alimentatore di carico CA.
Rispetto al sistema di generazione di energia connesso alla rete, il sistema off-grid aggiunge un controller di carica e scarica e una batteria. Il costo del sistema aumenta di circa il 30%-50%, ma il campo di applicazione è più ampio. Innanzitutto, può essere impostato per produrre alla potenza nominale quando il prezzo dell'elettricità raggiunge il picco, riducendo le spese elettriche; in secondo luogo, può essere addebitato durante i periodi di valle e scaricato durante i periodi di punta, utilizzando la differenza di prezzo di picco-valle per guadagnare denaro; in terzo luogo, quando la rete elettrica viene a mancare, il sistema fotovoltaico continua a funzionare come alimentazione di riserva. , l'inverter può essere commutato in modalità di funzionamento off-grid e il fotovoltaico e le batterie possono fornire energia al carico tramite l'inverter. Questo scenario è attualmente ampiamente utilizzato nei paesi sviluppati d’oltremare.
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Scenari applicativi di accumulo di energia fotovoltaica connessa alla rete
I sistemi di generazione di energia fotovoltaica con accumulo di energia connessi alla rete funzionano generalmente in una modalità di accoppiamento CA di fotovoltaico + accumulo di energia. Il sistema può immagazzinare la produzione di energia in eccesso e aumentare la percentuale di autoconsumo. Il fotovoltaico può essere utilizzato nella distribuzione e nello stoccaggio fotovoltaico a terra, nello stoccaggio di energia fotovoltaica industriale e commerciale e in altri scenari. Il sistema è costituito da un array fotovoltaico composto da componenti di celle solari, un inverter connesso alla rete, un pacco batteria, un controller di carica e scarica PCS e un carico elettrico. Quando l'energia solare è inferiore alla potenza del carico, il sistema è alimentato insieme dall'energia solare e dalla rete. Quando l'energia solare è maggiore della potenza del carico, parte dell'energia solare fornisce energia al carico e parte viene immagazzinata tramite il controller. Allo stesso tempo, il sistema di accumulo dell’energia può essere utilizzato anche per l’arbitraggio picco-valle, la gestione della domanda e altri scenari per aumentare il modello di profitto del sistema.
Figura 3 Diagramma schematico del sistema di accumulo di energia connesso alla rete
Come scenario emergente di applicazione dell'energia pulita, i sistemi di accumulo di energia fotovoltaici collegati alla rete hanno attirato molta attenzione nel nuovo mercato energetico del mio paese. Il sistema combina la generazione di energia fotovoltaica, i dispositivi di accumulo dell’energia e la rete elettrica CA per ottenere un uso efficiente dell’energia pulita. I principali vantaggi sono i seguenti: 1. Migliorare il tasso di utilizzo della produzione di energia fotovoltaica. La produzione di energia fotovoltaica è fortemente influenzata dalle condizioni meteorologiche e geografiche ed è soggetta a fluttuazioni nella produzione di energia. Attraverso i dispositivi di accumulo dell’energia, la potenza di uscita della produzione di energia fotovoltaica può essere livellata e l’impatto delle fluttuazioni della produzione di energia sulla rete elettrica può essere ridotto. Allo stesso tempo, i dispositivi di accumulo dell’energia possono fornire energia alla rete in condizioni di scarsa illuminazione e migliorare il tasso di utilizzo della produzione di energia fotovoltaica. 2. Migliorare la stabilità della rete elettrica. Il sistema di accumulo di energia connesso alla rete fotovoltaica può realizzare il monitoraggio e la regolazione in tempo reale della rete elettrica e migliorare la stabilità operativa della rete elettrica. Quando la rete elettrica oscilla, il dispositivo di accumulo dell’energia può rispondere rapidamente per fornire o assorbire l’energia in eccesso per garantire il regolare funzionamento della rete elettrica. 3. Promuovere il nuovo consumo di energia Con il rapido sviluppo di nuove fonti energetiche come il fotovoltaico e l'energia eolica, le questioni relative al consumo sono diventate sempre più importanti. Il sistema di accumulo dell’energia fotovoltaico connesso alla rete può migliorare la capacità di accesso e il livello di consumo di nuova energia e alleviare la pressione della regolamentazione dei picchi sulla rete elettrica. Attraverso il dispacciamento di dispositivi di accumulo dell’energia è possibile ottenere una produzione regolare di nuova energia.
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Scenari applicativi dei sistemi di accumulo di energia di microgrid
In quanto importante dispositivo di accumulo dell'energia, il sistema di accumulo dell'energia a microrete svolge un ruolo sempre più importante nel nuovo sviluppo energetico e nel sistema energetico del mio paese. Con il progresso della scienza e della tecnologia e la divulgazione delle energie rinnovabili, gli scenari applicativi dei sistemi di accumulo di energia a microrete continuano ad espandersi, includendo principalmente i seguenti due aspetti:
1. Generazione di energia distribuita e sistema di accumulo dell'energia: la generazione di energia distribuita si riferisce alla creazione di piccole apparecchiature di generazione di energia vicino al lato utente, come il solare fotovoltaico, l'energia eolica, ecc., e la generazione di energia in eccesso viene immagazzinata attraverso il sistema di accumulo dell'energia in modo che possa essere utilizzato durante i periodi di picco di potenza o fornire energia durante i guasti della rete.
2. Alimentazione di backup della microrete: in aree remote, isole e altri luoghi in cui l'accesso alla rete elettrica è difficile, il sistema di accumulo dell'energia della microrete può essere utilizzato come alimentatore di backup per fornire un'alimentazione stabile all'area locale.
Le microreti possono sfruttare pienamente ed efficacemente il potenziale dell’energia pulita distribuita attraverso la complementarità multi-energia, ridurre fattori sfavorevoli come la piccola capacità, la generazione di energia instabile e la bassa affidabilità dell’alimentazione elettrica indipendente, garantire il funzionamento sicuro della rete elettrica e sono una soluzione utile complemento alle grandi reti elettriche. Gli scenari applicativi della microrete sono più flessibili, la scala può variare da migliaia di watt a decine di megawatt e la gamma di applicazioni è più ampia.
Figura 4 Diagramma schematico del sistema di accumulo dell'energia della microrete fotovoltaica
Gli scenari applicativi dello stoccaggio dell’energia fotovoltaica sono ricchi e diversificati e coprono varie forme come off-grid, grid-connected e micro-grid. Nelle applicazioni pratiche, vari scenari hanno i propri vantaggi e caratteristiche, fornendo agli utenti energia pulita stabile ed efficiente. Con il continuo sviluppo e la riduzione dei costi della tecnologia fotovoltaica, lo stoccaggio dell’energia fotovoltaica svolgerà un ruolo sempre più importante nel futuro sistema energetico. Allo stesso tempo, la promozione e l’applicazione di vari scenari aiuteranno anche il rapido sviluppo della nuova industria energetica del mio Paese e contribuiranno alla realizzazione della trasformazione energetica e dello sviluppo verde e a basse emissioni di carbonio.
Orario di pubblicazione: 11 maggio 2024
