太陽光発電とエネルギー貯蔵は、簡単に言えば、太陽光発電と蓄電池を組み合わせたものです。太陽光発電網に接続された容量がますます大きくなるにつれて、電力網への影響は増大しており、エネルギー貯蔵はより大きな成長の機会に直面しています。
太陽光発電とエネルギー貯蔵には多くの利点があります。まず、より安定した信頼性の高い電源供給が保証されます。蓄電装置は、余剰の太陽エネルギーを蓄える大型バッテリーのようなものです。太陽光が不足している場合、または電力需要が高い場合、電力を供給して継続的な電力供給を確保できます。
第二に、太陽光発電とエネルギー貯蔵により、太陽光発電をより経済的にすることもできます。運用を最適化することで、より多くの電力を単独で使用できるようになり、電力購入コストを削減できます。さらに、電力貯蔵装置は電力補助サービス市場に参加することもでき、さらなるメリットをもたらします。蓄電技術の応用により太陽光発電はよりフレキシブルになり、さまざまな電力ニーズに対応できます。同時に、仮想発電所と連携して、複数のエネルギー源の補完性と需要と供給の調整を実現することもできます。
太陽光発電エネルギー貯蔵は、純粋な系統接続型の発電とは異なります。エネルギー貯蔵電池と電池充放電装置を追加する必要があります。初期費用はある程度かかりますが、応用範囲はさらに広がります。以下では、さまざまなアプリケーションに基づく次の 4 つの太陽光発電 + エネルギー貯蔵アプリケーション シナリオを紹介します。太陽光発電オフグリッド エネルギー貯蔵アプリケーション シナリオ、太陽光発電オフグリッド エネルギー貯蔵アプリケーション シナリオ、太陽光発電グリッド接続エネルギー貯蔵アプリケーション シナリオ、およびマイクログリッド エネルギー貯蔵システム アプリケーションです。シーン。
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太陽光発電オフグリッド エネルギー貯蔵アプリケーション シナリオ
太陽光発電オフグリッドエネルギー貯蔵発電システムは、電力網に依存せずに独立して動作できます。山間僻地、無電地帯、島嶼、通信基地局、街路灯などの応用場所でよく使用されます。このシステムは、太陽電池アレイ、太陽電池インバータ統合機、バッテリパック、および電気負荷で構成されます。太陽電池アレイは、光があるときに太陽エネルギーを電気エネルギーに変換し、インバータ制御機を介して負荷に電力を供給し、同時にバッテリーパックを充電します。光がないときは、バッテリーはインバーターを介して AC 負荷に電力を供給します。
図1 オフグリッド発電システムの概略図。
太陽光オフグリッド発電システムは、送電網のない地域や、島や船舶などの停電が頻繁に起こる地域での使用を想定して設計されています。オフグリッドシステムは、大規模な送電網に依存せず、電力を利用します。 「保管と使用を同時に行う」または「最初に保管し、後で使用する」という作業モードは、必要なときに助けを提供することを目的としています。オフグリッド システムは、送電網のない地域や停電が頻繁に発生する地域の家庭にとって非常に実用的です。
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太陽光発電およびオフグリッド エネルギー貯蔵のアプリケーション シナリオ
太陽光発電オフグリッドエネルギー貯蔵システムは、頻繁な停電やインターネットに接続できない太陽光発電の自家消費、高い自家消費電力価格、ピーク電力価格が谷電力価格よりもはるかに高価であるなどの用途で広く使用されています。 。
図2 並列・オフグリッド発電システムの概略図
このシステムは、太陽電池コンポーネントで構成される太陽電池アレイ、ソーラーおよびオフグリッド一体型マシン、バッテリー パック、および負荷で構成されます。太陽電池アレイは、光があるときに太陽エネルギーを電気エネルギーに変換し、バッテリー パックを充電しながら、太陽光制御インバーター一体型機を介して負荷に電力を供給します。光がないときは、バッテリーからソーラー制御インバータ一体型機に電力が供給され、その後AC負荷電源に電力が供給されます。
オフグリッドシステムでは、系統連系発電システムに比べて、充放電コントローラーやバッテリーが追加されます。システムコストは約30%～50%増加しますが、適用範囲は広がります。まず、電気料金のピーク時に定格出力に設定できるため、電気代を削減できます。第二に、ピークとバレーの価格差を利用して、谷期に充電し、ピーク期に放電することができます。 3 番目に、送電網に障害が発生した場合でも、太陽光発電システムはバックアップ電源として機能し続けます。 、インバータをオフグリッド動作モードに切り替えることができ、太陽光発電とバッテリがインバータを介して負荷に電力を供給できます。このシナリオは現在海外先進国で広く使われています。
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太陽光発電グリッドに接続されたエネルギー貯蔵アプリケーションのシナリオ
系統接続エネルギー貯蔵太陽光発電システムは、一般に太陽光発電 + エネルギー貯蔵の AC 結合モードで動作します。余った発電量を蓄電し、自家消費の割合を高めることができます。太陽光発電は、地上の太陽光発電の配電と貯蔵、産業用および商業用の太陽光発電エネルギー貯蔵、およびその他のシナリオで使用できます。このシステムは、太陽電池コンポーネントで構成される太陽電池アレイ、系統接続されたインバーター、バッテリーパック、充放電コントローラー PCS、および電気負荷で構成されます。太陽光発電が負荷電力よりも少ない場合、システムは太陽エネルギーとグリッドを併用して電力を供給されます。太陽光発電が負荷電力よりも大きい場合、太陽光エネルギーの一部は負荷に電力を供給し、一部はコントローラーを介して蓄えられます。同時に、エネルギー貯蔵システムを山谷裁定取引、需要管理、その他のシナリオに使用して、システムの収益モデルを向上させることもできます。
図3 系統連系型エネルギー貯蔵システムの概略図
新たなクリーン エネルギーの応用シナリオとして、太陽光発電グリッド接続エネルギー貯蔵システムが我が国の新エネルギー市場で大きな注目を集めています。このシステムは、太陽光発電、エネルギー貯蔵装置、AC電力網を組み合わせて、クリーンエネルギーの効率的な利用を実現します。主なメリットは以下のとおりです。 1. 太陽光発電の利用率が向上します。太陽光発電は天候や地理的条件に大きく影響され、発電量が変動しやすい。エネルギー貯蔵装置により、太陽光発電の出力電力を平滑化し、発電量変動による電力網への影響を軽減することができます。同時に、エネルギー貯蔵デバイスは、低照度条件下で電力網にエネルギーを供給し、太陽光発電の利用率を向上させることができます。 2. 電力網の安定性を強化します。太陽光発電網に接続されたエネルギー貯蔵システムは、電力網のリアルタイムの監視と調整を実現し、電力網の運用安定性を向上させることができます。電力網が変動した場合、エネルギー貯蔵装置は迅速に応答して過剰電力を供給または吸収し、電力網のスムーズな動作を保証します。 3. 新エネルギー消費の促進 太陽光発電や風力発電などの新エネルギー源の急速な発展に伴い、消費問題はますます顕在化しています。太陽光発電網に接続されたエネルギー貯蔵システムは、新しいエネルギーのアクセス能力と消費レベルを向上させ、電力網に対するピーク規制の圧力を軽減します。エネルギー貯蔵装置の派遣により、新しいエネルギー電力のスムーズな出力が実現されます。
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マイクログリッドエネルギー貯蔵システムの応用シナリオ
重要なエネルギー貯蔵装置として、マイクログリッドエネルギー貯蔵システムは、我が国の新エネルギー開発と電力システムにおいてますます重要な役割を果たしています。科学技術の進歩と再生可能エネルギーの普及に伴い、マイクログリッドエネルギー貯蔵システムの応用シナリオは拡大し続けており、主に次の 2 つの側面が含まれます。
1. 分散型発電・蓄電システム：分散型発電とは、太陽光発電や風力発電などの小規模な発電設備を需要家側に設置し、余剰電力を蓄電システムを通じて蓄電することを指します。これにより、電力のピーク時に使用したり、系統障害時に電力を供給したりできます。
2. マイクログリッドバックアップ電源：遠隔地や島嶼など電力網へのアクセスが困難な場所において、マイクログリッド蓄電システムをバックアップ電源として利用し、地域に安定した電力を供給することができます。
マイクログリッドは、複数のエネルギー補完を通じて分散型クリーンエネルギーの可能性を最大限かつ効果的に活用し、小容量、不安定な発電、独立電源の信頼性の低さなどの不利な要因を軽減し、電力網の安全な運用を確保し、大規模な送電網を補完するのに役立ちます。マイクログリッドのアプリケーション シナリオはより柔軟であり、規模は数千ワットから数十メガワットまでの範囲に及び、アプリケーションの範囲はより広くなります。
図4 太陽光発電マイクログリッドエネルギー貯蔵システムの概略図
太陽光発電エネルギー貯蔵の応用シナリオは豊富かつ多様で、オフグリッド、グリッド接続、マイクログリッドなどのさまざまな形式をカバーしています。実際のアプリケーションでは、さまざまなシナリオに独自の利点と特徴があり、安定した効率的なクリーン エネルギーをユーザーに提供します。太陽光発電技術の継続的な開発とコスト削減により、太陽光発電エネルギー貯蔵は将来のエネルギーシステムにおいてますます重要な役割を果たすことになります。同時に、さまざまなシナリオの推進と適用は、我が国の新エネルギー産業の急速な発展にも役立ち、エネルギー転換とグリーン低炭素開発の実現に貢献します。
投稿日時: 2024 年 5 月 11 日
