Простіше кажучи, фотоелектричні плюс накопичення енергії – це поєднання виробництва сонячної енергії та накопичення енергії. Оскільки потужність фотоелектричної мережі стає все більшою і більшою, вплив на енергосистему зростає, а накопичення енергії стикається з більшими можливостями для зростання.
Фотовольтаїка плюс накопичення енергії мають багато переваг. По-перше, це забезпечує більш стабільне та надійне живлення. Накопичувач енергії схожий на велику батарею, яка накопичує надлишок сонячної енергії. Коли сонця недостатньо або попит на електроенергію високий, він може забезпечити енергію для забезпечення безперервного електропостачання.
По-друге, фотовольтаїка та зберігання енергії також можуть зробити виробництво сонячної енергії більш економічним. Завдяки оптимізації роботи він може дозволити самостійно використовувати більше електроенергії та зменшити витрати на придбання електроенергії. Крім того, обладнання для накопичення енергії також може брати участь у ринку допоміжних послуг електропостачання, щоб принести додаткові переваги. Застосування технології накопичення електроенергії робить виробництво сонячної енергії більш гнучким і може задовольнити різні потреби в електроенергії. У той же час він також може працювати з віртуальними електростанціями для досягнення взаємодоповнюваності багатьох джерел енергії та координації попиту та пропозиції.
Фотоелектричне накопичення енергії відрізняється від чистого виробництва електроенергії, підключеного до мережі. Необхідно додати батареї для зберігання енергії та пристрої для зарядки та розрядки акумуляторів. Хоча початкова вартість певною мірою зросте, діапазон застосування набагато ширший. Нижче ми представляємо наступні чотири сценарії застосування фотоелектричного + зберігання енергії на основі різних застосувань: сценарії застосування фотоелектричного автономного зберігання енергії, сценарії застосування фотоелектричного автономного накопичення енергії, сценарії застосування фотоелектричного накопичення енергії, підключеного до мережі, і застосування системи накопичення енергії мікромережі. Сцени.
01
Сценарії застосування фотоелектричних автономних накопичувачів енергії
Фотоелектричні автономні системи накопичення енергії можуть працювати незалежно, не покладаючись на електромережу. Вони часто використовуються у віддалених гірських районах, безсилових районах, на островах, базових станціях зв’язку, вуличних ліхтарях та інших місцях застосування. Система складається з фотоелектричної матриці, інтегрованої машини фотоелектричного інвертора, акумуляторної батареї та електричного навантаження. Фотоелектрична батарея перетворює сонячну енергію в електричну, коли є світло, подає електроенергію на навантаження через інверторну машину керування та одночасно заряджає акумуляторну батарею; коли немає світла, батарея подає живлення до навантаження змінного струму через інвертор.
Малюнок 1. Принципова діаграма автономної системи виробництва електроенергії.
Фотоелектрична автономна система виробництва електроенергії спеціально розроблена для використання в районах без електромереж або в районах з частими відключеннями електроенергії, наприклад на островах, кораблях тощо. Автономна система не залежить від великої електромережі, а покладається на «зберігання та використання одночасно» Або робочий режим «спочатку зберігайте, а потім використовуйте» — це надання допомоги в разі потреби. Автономні системи є дуже практичними для домогосподарств у районах без електромереж або в районах з частими відключеннями електроенергії.
02
Сценарії застосування фотоелектричних та позамережевих накопичувачів енергії
Фотоелектричні автономні системи накопичення енергії широко використовуються в таких додатках, як часті відключення електроенергії або самоспоживання фотоелектричних пристроїв, які не можуть бути підключені до Інтернету, високі ціни на електроенергію для власного споживання, а ціни на електроенергію в піковий період набагато дорожчі, ніж мінімальні ціни на електроенергію. .
Рисунок 2. Принципова діаграма паралельної та автономної системи виробництва електроенергії
Система складається з фотоелектричного масиву, що складається з компонентів сонячної батареї, сонячної та автономної машини «все в одному», акумуляторної батареї та навантаження. Фотоелектрична батарея перетворює сонячну енергію в електричну, коли є світло, і постачає електроенергію на навантаження через інвертор керування сонячною батареєю «все в одному» під час заряджання акумуляторної батареї; коли немає світла, батарея постачає живлення до інвертора "все в одному" з сонячним керуванням, а потім до джерела живлення змінного струму.
У порівнянні з підключеною до мережі системою виробництва електроенергії, автономна система додає контролер заряду та розряду та батарею. Вартість системи зростає приблизно на 30%-50%, але спектр застосування ширше. По-перше, його можна налаштувати на вихід номінальної потужності, коли ціна на електроенергію досягає піку, що зменшує витрати на електроенергію; по-друге, його можна заряджати протягом періодів долини та розряджати під час періодів піку, використовуючи різницю в ціні пік-долина, щоб заробляти гроші; по-третє, при виході з ладу електромережі фотоелектрична система продовжує працювати як резервне джерело живлення. , інвертор можна перемкнути в режим роботи поза мережею, а фотоелектричні пристрої та батареї можуть забезпечувати живлення навантаження через інвертор. Цей сценарій в даний час широко використовується в заморських розвинених країнах.
03
Сценарії застосування фотоелектричних пристроїв для зберігання енергії, підключених до мережі
Підключені до мережі фотоелектричні системи накопичення енергії зазвичай працюють у режимі сполучення змінного струму фотоелектричні + накопичувачі енергії. Система може накопичувати надлишок електроенергії та збільшувати частку власного споживання. Фотоелектричні пристрої можна використовувати для наземного розподілу та зберігання фотоелектричної енергії, промислового та комерційного зберігання фотоелектричної енергії та інших сценаріїв. Система складається з фотоелектричної батареї, що складається з компонентів сонячної батареї, підключеного до мережі інвертора, акумуляторної батареї, контролера заряду та розряду PCS та електричного навантаження. Коли сонячна енергія менша за потужність навантаження, система живиться від сонячної енергії та мережі разом. Коли сонячна енергія перевищує потужність навантаження, частина сонячної енергії подає електроенергію на навантаження, а частина зберігається через контролер. Водночас систему накопичення енергії також можна використовувати для арбітражу пік-долина, управління попитом та інших сценаріїв для збільшення моделі прибутку системи.
Малюнок 3. Схематична діаграма підключеної до мережі системи накопичення енергії
Як новий сценарій застосування чистої енергії фотоелектричні системи зберігання енергії, підключені до мережі, привернули велику увагу на новому енергетичному ринку моєї країни. Система поєднує в собі фотоелектричну генерацію електроенергії, накопичувачі енергії та мережу змінного струму для ефективного використання чистої енергії. Основні переваги: 1. Підвищення коефіцієнта використання фотоелектричної енергії. Виробництво фотоелектричної електроенергії значною мірою залежить від погодних і географічних умов і схильне до коливань виробництва електроенергії. За допомогою накопичувачів енергії можна згладити вихідну потужність фотоелектричного виробництва електроенергії та зменшити вплив коливань виробництва електроенергії на електромережу. У той же час накопичувачі енергії можуть постачати енергію в мережу в умовах слабкого освітлення та підвищити коефіцієнт використання фотоелектричної енергії. 2. Підвищення стабільності електромережі. Фотоелектрична система накопичення енергії, підключена до електромережі, може реалізувати моніторинг і налаштування електромережі в режимі реального часу та покращити стабільність роботи електромережі. Коли енергомережа коливається, накопичувач енергії може швидко реагувати, щоб забезпечити або поглинути надлишкову потужність для забезпечення безперебійної роботи електромережі. 3. Сприяти новому споживанню енергії Зі швидким розвитком нових джерел енергії, таких як фотоелектрична та вітрова енергія, проблеми споживання стають все більш актуальними. Фотоелектрична система накопичення енергії, підключена до мережі, може покращити можливості доступу та рівень споживання нової енергії та зменшити тиск регулювання піків на енергосистему. Завдяки диспетчеризації накопичувачів енергії можна досягти плавного виведення нової потужності енергії.
04
Сценарії застосування системи накопичення енергії Microgrid
Як важливий пристрій накопичення енергії, система зберігання енергії мікромережі відіграє все більш важливу роль у новому енергетичному розвитку моєї країни та енергетичній системі. З розвитком науки і техніки та популяризацією відновлюваних джерел енергії сценарії застосування систем накопичення енергії мікромережі продовжують розширюватися, головним чином включаючи наступні два аспекти:
1. Розподілене виробництво електроенергії та система накопичення енергії: Розподілене виробництво електроенергії стосується встановлення невеликого обладнання для виробництва електроенергії поблизу користувача, такого як сонячні фотоелектричні установки, енергія вітру тощо, а надлишок електроенергії накопичується через систему накопичення енергії. щоб його можна було використовувати в періоди пікового навантаження або забезпечувати живлення під час збоїв у мережі.
2. Резервне джерело живлення мікромережі: у віддалених районах, на островах та в інших місцях, де важко отримати доступ до електромережі, систему накопичення енергії мікромережі можна використовувати як резервне джерело живлення для забезпечення стабільного електропостачання в місцевості.
Мікромережі можуть повністю та ефективно використовувати потенціал розподіленої чистої енергії за рахунок доповнення кількох енергосистем, зменшити несприятливі фактори, такі як мала потужність, нестабільна генерація електроенергії та низька надійність незалежного електропостачання, забезпечити безпечну роботу електромережі та є корисне доповнення до великих електромереж. Сценарії застосування мікромереж є більш гнучкими, масштаб може коливатися від тисяч ват до десятків мегават, а діапазон застосування ширший.
Малюнок 4. Схематична діаграма фотоелектричної мікромережевої системи зберігання енергії
Сценарії застосування фотоелектричного накопичувача енергії багаті та різноманітні, охоплюючи різні форми, такі як поза мережею, підключення до мережі та мікромережа. У практичних застосуваннях різні сценарії мають свої переваги та характеристики, забезпечуючи користувачам стабільну та ефективну чисту енергію. З безперервним розвитком і зниженням вартості фотоелектричних технологій фотоелектричні накопичувачі енергії відіграватимуть усе більш важливу роль у майбутній енергетичній системі. У той же час просування та застосування різних сценаріїв також сприятиме швидкому розвитку нової енергетичної галузі моєї країни та сприятиме реалізації енергетичної трансформації та екологічного та низьковуглецевого розвитку.
Час публікації: 11 травня 2024 р
