La tecnologia d'emmagatzematge d'energia ajuda els projectes fotovoltaics (FV) a reduir les restriccions d'electricitat i garanteix la integració a gran escala dels sistemes FV a la xarxa. Entre les tecnologies d'emmagatzematge d'energia actualment madures i comercialitzades, l'emmagatzematge d'energia electroquímica és adequada per a la integració amb projectes FV a causa dels seus avantatges de no ser afectada per les condicions naturals, resposta ràpida i llarga vida útil.
I. Sistema fotovoltaic
La generació d'energia fotovoltaica, també coneguda com a generació d'energia solar fotovoltaica, és una tecnologia que converteix l'energia lluminosa en energia elèctrica utilitzant l'efecte fotoelèctric a la interfície del semiconductor. Consta principalment de tres parts: panells solars (mòduls fotovoltaics), controladors i inversors.
Les centrals fotovoltaiques es poden dividir en dues categories segons la disposició dels seus components: centrals fotovoltaiques centralitzades i centrals fotovoltaiques distribuïdes.
Centrals fotovoltaiques centralitzades: són centrals fotovoltaiques a gran escala construïdes en zones vastes com ara deserts, amb l'electricitat generada integrada directament a la xarxa pública i connectada al sistema de transmissió d'alta tensió per subministrar càrregues distants. Es troben habitualment en regions com Qinghai, Ningxia, Gansu i Xinjiang.
Centrals fotovoltaiques distribuïdes: es construeixen i operen a les instal·lacions de l'usuari o a prop d'elles, principalment per a l'autoconsum i l'excés d'electricitat s'introdueix a la xarxa. Normalment utilitzen teulades, garatges i altres zones disperses per construir centrals fotovoltaiques i són habituals al sud i al nord de la Xina. El desenvolupament de la fotovoltaica distribuïda va enfrontar-se a reptes a causa de la seva inclusió en la gestió d'escala. Tanmateix, es va convertir en un tema candent a la indústria a causa de la política de "projecte pilot distribuït a tot el comtat".
II. Mètodes d'integració de sistemes d'emmagatzematge d'energia
Les centrals fotovoltaiques poden adoptar dos enfocaments tècnics: la integració centralitzada del costat de corrent altern i la integració distribuïda del costat de corrent continu.
Integració centralitzada del costat de CA:
En aquest mètode, el paquet de bateries d'emmagatzematge d'energia es col·loca centralment a l'estació de reforç/estació de commutació de la central elèctrica. L'alimentació de CC s'inverteix i s'amplifica abans de connectar-se al bus de CA de l'estació de reforç, i els intercanvis d'energia entre el sistema d'emmagatzematge d'energia i el sistema d'alimentació es controlen mitjançant el despatx. Aquest mètode requereix la configuració de múltiples PCS (sistemes de conversió d'energia) per al funcionament en paral·lel i l'addició de transformadors reforçadors i dispositius de distribució.
Integració distribuïda del costat de CC:
Aquest mètode distribueix les unitats d'emmagatzematge d'energia entre diverses submatrices fotovoltaiques, i cada submatrice està equipada amb el seu propi dispositiu d'emmagatzematge d'energia, que consisteix principalment en un inversor fotovoltaic, un transformador de reforç, un mòdul CC/CC i una bateria d'emmagatzematge. En aquest esquema d'emmagatzematge d'energia distribuït, la comunicació entre el mòdul CC/CC i l'inversor fotovoltaic pot suavitzar la sortida de potència, però no pot emmagatzemar l'excés d'energia al costat de CA. Per aconseguir un flux de potència bidireccional, cal substituir l'inversor fotovoltaic unidireccional per un PCS bidireccional.
Per a les centrals fotovoltaiques existents, el mètode d'integració distribuïda del costat de CC s'enfronta a restriccions a causa de l'espai limitat per a la col·locació dels equips i les modificacions significatives del cablejat elèctric, que requereixen llargues interrupcions del corrent per a la modernització, la qual cosa comporta costos més elevats.
L'aplicació de sistemes d'emmagatzematge d'energia electroquímica a projectes fotovoltaics garanteix la qualitat i la compatibilitat amb la xarxa d'energia neta, complint els requisits obligatoris d'emmagatzematge d'energia de les companyies de la xarxa. També aborda el problema de la reducció de la llum i redueix el malbaratament de recursos.
