Fotovoltaično skladištenje energije nije isto što i proizvodnja energije priključena na mrežu. Iako se početni troškovi povećanja baterije, kao i uređaja za punjenje i pražnjenje baterija povećavaju za 20-40%, opseg primjene je mnogo širi. Prema različitim primjenama, solarni fotonaponski sistemi za skladištenje i proizvodnju energije dijele se na sisteme za proizvodnju energije van mreže i sisteme za skladištenje energije van mreže, sisteme za skladištenje energije povezane na mrežu i različite hibridne mikromrežne sisteme energije, itd.
Fotonaponski sistem za proizvodnju energije van mreže
Fotonaponski sistem za proizvodnju energije van mreže (Off-Grid Photovoltaic Power Generation), solarne ćelije pored ugrađenih u kalkulator, jednostavna primjena tijela elektronskog sata, sa solarnim panelom, jednostavnim uređajem za punjenje, baterija na sastavu najjednostavnijeg fotonaponskog sistema za proizvodnju energije, takav uređaj često koriste pastiri za nošenje napajanja za radio i večernju rasvjetu. Sada postoje i takvi prenosivi solarni sistemi.
Sistemi za skladištenje energije povezani na mrežu i van mreže
Fotonaponski sistemi, prema stvarnoj primjeni različitih sistema za skladištenje energije van mreže, karakteriziraju se proizvodnjom energije povezanom na mrežu, skladištenjem energije i individualnim radom van mreže. U nekim komercijalnim područjima, zbog ograničenog kapaciteta transformatora fotonaponskog sistema koji proizvodi energiju, prodaja električne energije na internetu nije dozvoljena. Također, postoje i područja gdje je cijena na internetu preniska, a cijene jednokratne energije su visoke, a razlika u cijeni između vršnih i dolinskih vrijednosti je velika. Instalacija fotonaponskih elektrana u tim područjima je pogodna za korištenje sistema za skladištenje energije na mreži i van mreže.
Fotonaponski i vanmrežni sistemi za skladištenje energije imaju četiri glavna načina za ostvarivanje profita:
1. Korištenjem fotonaponskog napajanja opterećenja, možete postaviti cijenu vršne proizvodnje električne energije i smanjiti troškove električne energije.
2. Puniti van vršnih sati i prazniti u vršnim satima, koristeći razliku u cijeni između vršnih i najnižih sati za ostvarivanje profita.
3. Ne može biti online, može se instalirati sistem za sprečavanje povratnog toka. Ako je snaga PV sistema veća od snage opterećenja, snaga se ne može koristiti do kapaciteta baterije.
4. Nestanak struje u mreži, sistem se prebacuje u režim rada van mreže. Fotonaponski sistem nastavlja da proizvodi električnu energiju, sistem nastavlja da radi kao rezervni izvor napajanja, fotonaponski sistem i napajanje baterija opterećenja putem invertera.
U odnosu na sisteme za proizvodnju energije povezane na mrežu, vanmrežni sistemi povećavaju troškove kontrolera punjenja/pražnjenja i baterije, što povećava troškove sistema za oko 30%, ali je i opseg primjene širi. Prvo, može se podesiti da daje nazivnu snagu pri vršnoj cijeni električne energije kako bi se smanjio račun za struju; drugo, može se puniti pri najnižoj cijeni električne energije, a prazniti pri najvišoj kako bi se zaradilo korištenjem razlike između vršne i najniže cijene; treće, kada je mreža bez napajanja, fotonaponski sistem će nastaviti raditi kao rezervni izvor napajanja, a inverter se može prebaciti u vanmrežni način rada, a fotonaponski sistem i baterije mogu se napajati opterećenje putem invertera.
Sistem za skladištenje energije fotonaponskog sistema povezan na mrežu
Fotonaponski sistemi za proizvodnju energije sa skladištenjem energije povezanim na mrežu mogu pohraniti višak proizvedene energije, povećavajući udio vlastite proizvodnje i vlastite potrošnje. Ovi sistemi se koriste u situacijama kada se vlastita proizvodnja i vlastita potrošnja fotonaponske energije ne mogu isporučiti na internet, vršne tarife su mnogo skuplje od tarifa na nivou valova, a tarife za vlastitu potrošnju su znatno skuplje od otkupnih tarifa. Sistem se sastoji od fotonaponskog kvadratnog niza koji se sastoji od modula solarnih ćelija, solarnog kontrolera, baterije, invertora povezanog na mrežu, uređaja za detekciju struje, opterećenja i drugih komponenti. Kontroler pohranjuje dio solarne energije, a dio isporučuje opterećenju kada je solarna energija veća od snage opterećenja. Sistem se napaja kombinacijom mrežne i solarne energije kada solarna energija nije dovoljna za napajanje opterećenja. Nakon ukidanja subvencija za fotonaponske sisteme, sistemi za skladištenje energije povezani na mrežu mogu se instalirati prije instalacije solarnih sistema u nekim zemljama i lokalitetima, što omogućava da se izlazna fotonaponska energija u potpunosti samostalno generira i samostalno troši. Uređaj za skladištenje energije povezan na mrežu može se koristiti s inverterima različitih proizvođača uz zadržavanje originalne konfiguracije. Kada senzor struje detektuje protok struje u mrežu, aktivira se uređaj za skladištenje energije povezan s mrežom, koji pohranjuje višak električne energije u bateriju i, ako je baterija puna, aktivira električni bojler. Baterija se može podesiti da šalje električnu energiju opterećenju putem invertera kada se opterećenje domaćinstva poveća noću.
Mikromrežni sistem za skladištenje energije
Mikromrežni sistem se sastoji od kvadratnog niza solarnih ćelija, invertera povezanog na mrežu, dvosmjernog PCS pretvarača, inteligentnog prekidača, baterije i generatora. opterećenje, i tako dalje. Kada ima svjetla, fotonaponski niz pretvara solarnu energiju u električnu energiju. Zatim koristi inverter za napajanje opterećenja i dvosmjerni PCS pretvarač za punjenje baterijskog paketa. Kada nema svjetla, baterija koristi dvosmjerni PCS pretvarač za napajanje opterećenja. Mikro mreža je najefikasnije rješenje za osiguranje sigurnosti električne mreže jer može u potpunosti i efikasno iskoristiti obećanje distribuirane čiste energije, a istovremeno minimizirati nedostatke malog kapaciteta, nepredvidive proizvodnje energije i niske pouzdanosti nezavisnog napajanja. Siguran rad sistema služi kao koristan dodatak masivnoj električnoj mreži. Mikro mreže mogu značajno pomoći tradicionalnim preduzećima da se modernizuju u smislu ekonomije i zaštite okoliša. Stručnjaci kažu da su primjene mikro mreža raznolike i mogu se kretati u veličini od nekoliko kilovata do desetina megavata. Mikro mreže mogu biti dizajnirane za samo jednu zgradu do velikih objekata kao što su industrije, rudnici, kompanije, bolnice i škole.
Krajem oktobra 2020. godine, Nacionalna uprava za energetiku odobrila je implementaciju „Kodeksa o efikasnosti fotonaponskog energetskog sistema“, koji u potpunosti liberalizuje odnos kapaciteta fotonaponskih elektrana, sa preporučenim odnosom kapaciteta do 1.
Prilika:Domaće isporuke PV modula će nastaviti značajno rasti na dugi rok, kao i isporuke invertera. Razumna prekomjerna alokacija može ostvariti najniži LCOE, poboljšati IRR projekta i ubrzati promociju pariteta.
Izazov:Napuštanje svjetla i nestabilnost preopterećenja i kapaciteta preopterećenja invertera za proizvodnju fotonaponske energije.
Uspostavljanje zdravog standardnog sistema za skladištenje energije u industriji, sistem za skladištenje energije uključuje mnogo veza opreme, performanse opreme industrijskog lanca variraju, požari i druge nesreće su ključno usko grlo koje utiče na razvoj skladištenja energije.
Razjasniti nezavisni tržišni status skladištenja energije, postrojenja za skladištenje energije mogu se kombinovati sa fotonaponskim, termoelektranama i drugim izvorima energije u cjelini, kako bi učestvovala u uslugama promjene vršnih opterećenja i promjene frekvencije elektroenergetskog sistema i ostvarivala prihod, ali i kao nezavisni tržišni subjekt.
Diverzificirana i stabilna podrška politikama, podrška industrijske politike za skladištenje energije mora biti usklađena s marketinškim pristupom, uz istovremeno provođenje raznolikih industrijskih politika za različite scenarije primjene.
Budući energetski razvoj Kine će proći kroz proces od visokog udjela ugljika, preko niskog udjela ugljika, do nultog udjela ugljika. Nova energija u oblasti električne energije će postepeno početi zamjenjivati zalihe, odnosno, kompletirati korisničku stranu skladištenja energije + novu energiju. Proizvodnja energije na strani skladištenja energije + novi energetski paritet. Očekuje se da će do 2035. godine novi izvori energije, poput fotonaponskih panela, činiti više od 30% energetskog miksa, podržavajući uzlazni trend potrošnje energije bez povećanja emisija ugljika.
Bilo da se radi o postrojenju za skladištenje energije instaliranom u primjeru prijenosa ili distribucije električne energije, bilo da se radi o dijeljenju lokacije na terenu s obnovljivim izvorima energije ili o nezavisnom pristupu postrojenju za skladištenje energije u mreži, to uglavnom proizlazi iz koristi tržišta električne energije i diverzifikacije načina rada.
Novi smjer razvoja skladištenja energije u obliku energije vjetra i sunca, u smjeru čistih obnovljivih izvora energije, postepeno se širom svijeta pokreću demonstracije u obliku skladištenja energije vjetra i sunca. Skladištenje energije koje podržava fotonaponsku energiju, energija vjetra donosi ekonomski učinak kontinuirane stabilizacije, regulaciju vjetra i napuštanje svjetla itd., donijeli su dobar napredak.
