Den voksende nettilsluttede kapacitet af solceller og den deraf følgende effekt på nettet har skabt gunstigere betingelser for udvikling af energilagring.
Fotovoltaisk energilagring adskiller sig fra nettilsluttet elproduktion ved, at den bruger batterier til lagring og enheder til opladning og afladning af batterierne. Den oprindelige investering vil være større, men udvalget af mulige anvendelser vil være betydeligt bredere. I denne artikel præsenterer vi fire scenarier for PV + energilagring, der svarer til forskellige anvendelser: scenarier for PV on-grid energilagring, scenarier for PV off-grid energilagring, scenarier for hybrid-grid energilagringssystemer og scenarier for PV mikrogrid energilagring.
1. Scenarie for off-grid energilagringsapplikationer med PV
Fotovoltaiske off-grid energilagrings- og kraftproduktionssystemer anvendes i stigende grad i fjerntliggende bjergområder, strømløse områder, øer, kommunikationsbasestationer og gadebelysning, blandt andre steder, hvor de kan fungere autonomt uden afhængighed af elnettet.
Systemet består af et PV-panel, en PV-inverter, et batterilager og en strømforbruger. Når der er lys, omdanner det solcellepanel solenergi til elektrisk energi og leverer samtidig strøm til forbrugeren via den integrerede inverse styringsmaskine og oplader batteripakken. Når der ikke er lys, forsyner batteriet vekselstrømsforbrugeren via inverteren.
Off-grid fotovoltaiske kraftproduktionssystemer er specielt konstrueret til implementering i regioner, der mangler elnet eller oplever hyppige strømafbrydelser. Disse systemer fungerer på en "lagring og brug"- eller "først lagring og derefter brug"-måde, analogt med hvordan trækul sendes gennem sne. "Sneen indlejret i trækullet" I områder uden et elnet eller med hyppige strømafbrydelser, der påvirker familier, er off-grid-systemer yderst praktiske.
2. Scenarier for energilagringsapplikationer i hybridnet med solcelleanlæg
PV hybridnet-energilagringssystemer anvendes ofte under hyppige strømafbrydelser. Høje egenforbrugstariffer forhindrer overskud til internettet; spidsbelastningstariffer er betydeligt dyrere end daltariffer og dem til alternative anvendelser.
Systemet består af solcellepaneler bestående af solcellemoduler, integreret maskineri til solenergi, der er tilsluttet både elnettet og nettilsluttet, batteripakker, belastninger og andre komponenter. I lysets nærvær omdanner det solcellepanel solenergi til elektrisk energi og oplader batteribanken, samtidig med at det forsyner belastningen med strøm via solcellestyringsinverteren. Når der ikke er lys, oplader batteriet solcellestyringsinverteren og forsyner derefter vekselstrømsbelastningen med strøm.
Inkluderingen af lade-/afladningsregulatorer og batterier i nettilsluttede og off-grid-systemer øger de samlede omkostninger med cirka 30 %-50 % i sammenligning med nettilsluttede elproduktionssystemer. Denne udvidelse udvider dog systemets potentielle anvendelsesmuligheder. For det første er det muligt at konfigurere PV-systemet til at generere strøm ved sin nominelle kapacitet i perioder med høj elforbrug for at reducere elomkostningerne. For det andet er det muligt at oplade PV-systemet i off-grid-driftstilstand og aflade det i spidsbelastningsperioden for elforbrug, hvilket udnytter prisforskellen mellem spids- og dalsegmenterne. Endelig, i tilfælde af at nettet ikke er tilgængeligt, fungerer PV-systemet som en backup-strømforsyning, og inverteren kan deaktiveres for at fungere i off-grid-tilstand. I øjeblikket implementeres dette scenarie oftere i udviklede lande i udlandet.
3. Scenarier for anvendelse af solcellebaserede energilagringssystemer
Solcellebaseret energilagringssystem til elproduktion på elnettet, der primært fungerer i vekselstrømskoblingstilstand ved hjælp af solcelle- og energilagringskomponenter. Ud over at øge andelen af selvgenereret egetforbrug og jordbaseret solcellebaseret distributionslagring, industriel og kommerciel solcellebaseret energilagring og andre potentielle anvendelser, har systemet også kapaciteten til at lagre overskydende strømproduktion.
Solcellemoduler omfatter det fotovoltaiske panel, som suppleres af en batteripakke, en opladnings-/afladningsregulator (PCS) og en strømforbrugende belastning. I situationer, hvor solenergien ikke når op til belastningseffekten, drives systemet delvist af solenergi og elnettet. Omvendt, når solenergien overstiger belastningseffekten, bruges en del af solenergien til at forsyne belastningen med strøm, mens den resterende del lagres via regulatoren. Derudover kan energilagringssystemet anvendes til efterspørgselsstyring, peak- og dalarbitrage og andre scenarier for at forbedre systemets rentabilitetsmodel.
På Kinas nye energimarked har det PV-nettilsluttede energilagringssystem vakt betydelig interesse som et fremvoksende scenario for vedvarende energi. Ved at integrere en energilagringsenhed, solcelleanlæg og et vekselstrømsnet maksimerer systemet udnyttelsen af vedvarende energi.
4. Scenarier for applikationer til mikronet-energilagringssystemer
På grund af sin betydning som energilagringsenhed indtager mikronet-energilagringssystemet en mere fremtrædende position i Kinas elsystem og ny energiudvikling.
I takt med at vedvarende energi vinder popularitet, og videnskabelige og teknologiske fremskridt fortsætter med at udvikle sig, fortsætter anvendelsesscenarierne for mikronet-energilagringssystemer med at vokse. Disse scenarier vedrører primært de to aspekter, der er anført nedenfor:
1). Distribueret elproduktion og energilagringssystem: Distribueret elproduktion omfatter placering af småskala elproduktionsapparater i umiddelbar nærhed af slutbrugeren ved hjælp af kilder som vindenergi, solceller og andre. Enhver overskydende genereret strøm lagres efterfølgende i et energilagringssystem, der fungerer som backup-strømforsyning i perioder med høj elforbrug eller netafbrydelser.
2). Mikronetstrømbackup: For at sikre en pålidelig lokal strømforsyning i fjerntliggende områder, øer og andre steder med vanskelig adgang til elnettet, kan mikronetenergilagringssystemer anvendes som reservestrømkilder.
Ved at udnytte komplementering af flere energikilder kan mikronet optimere udnyttelsen af potentialet i distribueret ren energi. Dette gør det muligt for dem at afbøde ugunstige aspekter såsom begrænset kapacitet, upålidelig strømproduktion og upålidelige uafhængige strømforsyninger, samtidig med at de sikrer sikker drift af det større elnet. Som et resultat fungerer mikronet som et værdifuldt supplement til det større elnet. Omfanget af mikronetapplikationsscenarier er betydeligt større og spænder fra et par kilowatt til ti megawatt, og udvalget af mulige implementeringer er betydeligt bredere.
Udnyttelsesmønstrene for solcellebaseret energilagring er omfattende og varierede og omfatter mikronet, off-grid-systemer og nettilsluttede systemer. Praktiske anvendelser af vedvarende energi er karakteriseret ved de unikke fordele og egenskaber ved hver scenarietype, som tilsammen forsyner brugerne med pålidelig og effektiv strøm.
I takt med at PV-teknologien fortsætter med at udvikle sig, og omkostningerne fortsætter med at falde, vil PV-energilagring indtage en mere betydningsfuld plads i fremtidens energisystem. Samtidig vil udviklingen og implementeringen af forskellige scenarier fremme den hurtige udvikling af Kinas nye energisektor og bidrage til opnåelsen af energiomstilling og en kulstoffattig, miljømæssigt bæredygtig udvikling.
