Η φωτοβολταϊκή αποθήκευση ενέργειας δεν είναι η ίδια με την παραγωγή ενέργειας μέσω δικτύου, καθώς η αύξηση της μπαταρίας, καθώς και οι συσκευές φόρτισης και εκφόρτισης μπαταριών, αν και το αρχικό κόστος αυξάνεται κατά 20-40%, αλλά το πεδίο εφαρμογής είναι πολύ ευρύτερο. Ανάλογα με τις διαφορετικές εφαρμογές, τα ηλιακά φωτοβολταϊκά συστήματα αποθήκευσης και παραγωγής ενέργειας χωρίζονται σε συστήματα παραγωγής ενέργειας εκτός δικτύου και σε συστήματα αποθήκευσης ενέργειας εκτός δικτύου, σε συστήματα αποθήκευσης ενέργειας συνδεδεμένα στο δίκτυο και σε μια ποικιλία υβριδικών συστημάτων μικροδικτύου ενέργειας και ούτω καθεξής.
Φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας από το δίκτυο
Φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας εκτός δικτύου (Off-Grid Photovoltaic Power Generation), τα ηλιακά κύτταρα εκτός από ενσωματωμένα στην αριθμομηχανή, η απλή εφαρμογή του σώματος του ηλεκτρονικού ρολογιού, με ένα ηλιακό πάνελ, μια απλή συσκευή φόρτισης, η μπαταρία στη σύνθεση του απλούστερου φωτοβολταϊκού συστήματος παραγωγής ενέργειας, μια τέτοια συσκευή χρησιμοποιείται συχνά από τους κτηνοτρόφους για να μεταφέρουν την τροφοδοσία για το ραδιόφωνο και τον βραδινό φωτισμό. Τώρα υπάρχουν και τέτοιες φορητές ηλιακές μονάδες ενέργειας.
Συστήματα αποθήκευσης ενέργειας συνδεδεμένα στο δίκτυο και εκτός δικτύου
Φωτοβολταϊκό σύστημα σύμφωνα με την πραγματική εφαρμογή μιας ποικιλίας, το οποίο και το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας εκτός δικτύου χαρακτηρίζεται τόσο από την παραγωγή ενέργειας συνδεδεμένη στο δίκτυο, αλλά και από την αποθήκευση ενέργειας, αλλά και από την ατομική λειτουργία εκτός δικτύου. Σε ορισμένες εμπορικές περιοχές, λόγω της περιορισμένης χωρητικότητας του μετασχηματιστή, το φωτοβολταϊκό σύστημα που εκδίδεται από το ηλεκτρικό ρεύμα δεν επιτρέπεται να συνδεθεί στο διαδίκτυο για την πώληση ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά πρέπει επίσης να οφείλεται στην αστάθεια των περιφερειακών δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας. Υπάρχουν επίσης περιοχές όπου η τιμή του Διαδικτύου είναι πολύ φθηνή. Οι τιμές ενέργειας μίας χρήσης είναι υψηλές, η διαφορά τιμών αιχμής και κοιλάδας είναι μεγάλη, με αποτέλεσμα την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών σταθμών παραγωγής ενέργειας σε αυτές τις περιοχές. Κατάλληλο για χρήση σε συστήματα αποθήκευσης ενέργειας εντός και εκτός δικτύου.
Τα φωτοβολταϊκά και τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας εκτός δικτύου έχουν τέσσερις κύριους τρόπους κέρδους:
1. Χρησιμοποιώντας φωτοβολταϊκή τροφοδοσία στο φορτίο, μπορείτε να ορίσετε την τιμή της μέγιστης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, μειώνοντας το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας.
2. Φόρτιση εκτός αιχμής και εκφόρτιση σε ώρα αιχμής, αξιοποιώντας τη διαφορά τιμών αιχμής και κοιλάδας για να αποκομίσετε κέρδη.
3. Δεν μπορεί να είναι online, μπορεί να εγκατασταθεί για να αποτρέψει την αντίστροφη ροή του συστήματος. Η φωτοβολταϊκή ισχύς είναι μεγαλύτερη από την ισχύ φορτίου, η ισχύς δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί μέχρι την αποθήκευση της μπαταρίας.
4. Διακοπή ρεύματος στο δίκτυο, το σύστημα μεταβαίνει σε λειτουργία εκτός δικτύου. Το φωτοβολταϊκό σύστημα συνεχίζει να παράγει ηλεκτρική ενέργεια, το σύστημα συνεχίζει να λειτουργεί ως εφεδρική παροχή ρεύματος, φωτοβολταϊκά και τροφοδοσία ρεύματος από μπαταρία στο φορτίο μέσω του μετατροπέα.
Σε σχέση με το σύστημα παραγωγής ενέργειας που είναι συνδεδεμένο στο δίκτυο και το σύστημα αυτόνομης τροφοδοσίας αυξάνει τον ελεγκτή φόρτισης/εκφόρτισης και την μπαταρία, το κόστος του συστήματος αυξάνεται κατά περίπου 30%, αλλά το πεδίο εφαρμογής είναι ευρύτερο. Πρώτον, μπορεί να ρυθμιστεί ώστε να παράγει στην ονομαστική ισχύ στην κορυφή της τιμής ηλεκτρικής ενέργειας για να μειωθεί ο λογαριασμός ηλεκτρικής ενέργειας. Δεύτερον, μπορεί να φορτιστεί στην κοιλάδα της τιμής ηλεκτρικής ενέργειας και να αποφορτιστεί στην κορυφή για να κερδίσει χρήματα χρησιμοποιώντας τη διαφορά μεταξύ της τιμής κορυφής και της τιμής κοιλάδας. Τρίτον, όταν το δίκτυο δεν έχει ρεύμα, το φωτοβολταϊκό σύστημα θα συνεχίσει να λειτουργεί ως εφεδρική πηγή ενέργειας και ο μετατροπέας μπορεί να μεταβεί σε λειτουργία εκτός δικτύου και τα φωτοβολταϊκά και οι μπαταρίες μπορούν να τροφοδοτηθούν στο φορτίο μέσω του μετατροπέα.
Σύστημα αποθήκευσης ενέργειας φωτοβολταϊκών που συνδέεται με το δίκτυο
Τα φωτοβολταϊκά συστήματα παραγωγής ενέργειας με συνδεδεμένη στο δίκτυο αποθήκευση ενέργειας μπορούν να αποθηκεύσουν την πλεονάζουσα παραγωγή ενέργειας, αυξάνοντας το ποσοστό της αυτοπαραγωγής και της αυτοκατανάλωσης. Αυτά τα συστήματα χρησιμοποιούνται σε περιπτώσεις όπου η αυτοπαραγωγή και η αυτοκατανάλωση φωτοβολταϊκών δεν μπορούν να τροφοδοτήσουν το Διαδίκτυο, τα τιμολόγια αιχμής είναι πολύ πιο ακριβά από τα τιμολόγια επιπέδου κύματος και τα τιμολόγια αυτοκατανάλωσης είναι σημαντικά πιο ακριβά από τα τιμολόγια τροφοδοσίας. Το σύστημα αποτελείται από μια τετραγωνική φωτοβολταϊκή συστοιχία που αποτελείται από φωτοβολταϊκά στοιχεία, έναν ηλιακό ελεγκτή, μια συστοιχία μπαταριών, έναν μετατροπέα συνδεδεμένο στο δίκτυο, μια συσκευή ανίχνευσης ρεύματος, ένα φορτίο και άλλα εξαρτήματα. Ο ελεγκτής αποθηκεύει μέρος της ηλιακής ενέργειας και παρέχει μέρος αυτής στο φορτίο όταν η ηλιακή ενέργεια είναι μεγαλύτερη από την ισχύ του φορτίου. Το σύστημα τροφοδοτείται από έναν συνδυασμό δικτύου και ηλιακής ενέργειας όταν η ηλιακή ενέργεια δεν επαρκεί για την τροφοδοσία του φορτίου. Μετά την απόσυρση των επιδοτήσεων φωτοβολταϊκών, τα συνδεδεμένα στο δίκτυο συστήματα αποθήκευσης ενέργειας μπορούν να εγκατασταθούν πριν από την εγκατάσταση ηλιακών συστημάτων σε ορισμένες χώρες και τοποθεσίες, επιτρέποντας την πλήρη αυτοπαραγωγή και αυτοκατανάλωση της φωτοβολταϊκής ισχύος. Η συνδεδεμένη στο δίκτυο συσκευή αποθήκευσης ενέργειας μπορεί να χρησιμοποιηθεί με μετατροπείς από διάφορους κατασκευαστές, διατηρώντας παράλληλα την αρχική διαμόρφωση. Όταν ο αισθητήρας ρεύματος ανιχνεύσει ροή ρεύματος προς το δίκτυο, η συνδεδεμένη στο δίκτυο συσκευή αποθήκευσης ενέργειας ενεργοποιείται, αποθηκεύοντας την περίσσεια ηλεκτρικής ενέργειας στην μπαταρία και, εάν η μπαταρία είναι γεμάτη, ενεργοποιώντας τον ηλεκτρικό θερμοσίφωνα. Η μπαταρία μπορεί να ρυθμιστεί ώστε να στέλνει ηλεκτρική ενέργεια στο φορτίο μέσω του μετατροπέα όταν το οικιακό φορτίο αυξάνεται τη νύχτα.
Σύστημα μικροδικτύου για αποθήκευση ενέργειας
Μια τετραγωνική συστοιχία ηλιακών κυψελών, ένας μετατροπέας συνδεδεμένος στο δίκτυο, ένας αμφίδρομος μετατροπέας PCS, ένας έξυπνος διακόπτης μεταγωγής, μια συστοιχία μπαταριών και μια γεννήτρια αποτελούν το σύστημα μικροδικτύου. φορτίο, και ούτω καθεξής. Όταν υπάρχει φως, η φωτοβολταϊκή συστοιχία μετατρέπει την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια. Στη συνέχεια, χρησιμοποιεί τον μετατροπέα για να τροφοδοτήσει το φορτίο και τον αμφίδρομο μετατροπέα PCS για να φορτίσει την μπαταρία. Όταν δεν υπάρχει φως, η μπαταρία χρησιμοποιεί τον αμφίδρομο μετατροπέα PCS για να τροφοδοτήσει το φορτίο. Το μικροδίκτυο είναι η πιο αποτελεσματική λύση για να διασφαλίσει την ασφάλεια του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας, επειδή μπορεί να αξιοποιήσει πλήρως και αποτελεσματικά την υπόσχεση της κατανεμημένης καθαρής ενέργειας, ελαχιστοποιώντας παράλληλα τα μειονεκτήματα της μικρής χωρητικότητας, της απρόβλεπτης παραγωγής ισχύος και της χαμηλής αξιοπιστίας της ανεξάρτητης τροφοδοσίας. Η ασφαλής λειτουργία του συστήματος χρησιμεύει ως ένα ευεργετικό συμπλήρωμα στο τεράστιο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Τα μικροδίκτυα μπορούν να βοηθήσουν σημαντικά τις παραδοσιακές επιχειρήσεις να εκσυγχρονιστούν τόσο από οικονομικής άποψης όσο και από άποψη προστασίας του περιβάλλοντος. Οι ειδικοί λένε ότι οι εφαρμογές μικροδικτύων είναι ποικίλες και μπορούν να κυμαίνονται σε μέγεθος από λίγα κιλοβάτ έως δεκάδες μεγαβάτ. Τα μικροδίκτυα μπορούν να σχεδιαστούν για από ένα μόνο κτίριο έως και μεγάλα βιομηχανίες, ορυχεία, εταιρείες, νοσοκομεία και σχολεία.
Στα τέλη Οκτωβρίου 2020, η Εθνική Διοίκηση Ενέργειας ενέκρινε την εφαρμογή του «Κώδικα Απόδοσης Φωτοβολταϊκών Συστημάτων», ο οποίος απελευθερώνει πλήρως τον λόγο ισχύος των φωτοβολταϊκών σταθμών παραγωγής ενέργειας, με συνιστώμενο λόγο ισχύος έως 1.
Ευκαιρία:Οι εγχώριες αποστολές φωτοβολταϊκών μονάδων θα συνεχίσουν να αυξάνονται σημαντικά μακροπρόθεσμα, ενώ οι αποστολές μετατροπέων θα αυξηθούν επίσης. Η λογική υπερκατανομή μπορεί να επιτύχει το χαμηλότερο LCOE, να βελτιώσει το IRR του έργου και να επιταχύνει την προώθηση της ισοτιμίας.
Πρόκληση:Εγκατάλειψη φωτός και η μεταβλητότητα της υπερφόρτωσης και της ικανότητας υπερφόρτωσης του μετατροπέα παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας.
Η καθιέρωση ενός υγιούς βιομηχανικού συστήματος αποθήκευσης ενέργειας, το οποίο περιλαμβάνει πολλούς κρίκους εξοπλισμού, η απόδοση του εξοπλισμού της βιομηχανικής αλυσίδας ποικίλλει, ενώ οι πυρκαγιές και άλλα ατυχήματα αποτελούν βασικό εμπόδιο που επηρεάζει την ανάπτυξη της αποθήκευσης ενέργειας.
Διευκρίνιση της ανεξάρτητης κατάστασης της αγοράς αποθήκευσης ενέργειας, οι εγκαταστάσεις αποθήκευσης ενέργειας μπορούν να συνδυαστούν με φωτοβολταϊκά, θερμική ενέργεια και άλλες πηγές ενέργειας στο σύνολό τους, για να συμμετέχουν στις υπηρεσίες μετατόπισης αιχμής και μετατόπισης συχνότητας του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας και να κερδίζουν έσοδα, αλλά και ως ανεξάρτητη οντότητα της αγοράς.
Η διαφοροποιημένη και σταθερή πολιτική υποστήριξη, η υποστήριξη της βιομηχανικής πολιτικής για την αποθήκευση ενέργειας, πρέπει να συγχρονίζεται με την εμπορευματοποίηση, ενώ παράλληλα να εφαρμόζονται διαφοροποιημένες βιομηχανικές πολιτικές για διαφορετικά σενάρια εφαρμογής.
Η μελλοντική ενεργειακή ανάπτυξη της Κίνας θα περάσει από τη διαδικασία από υψηλές εκπομπές άνθρακα σε χαμηλές εκπομπές άνθρακα και σε μηδενικές εκπομπές άνθρακα, με τη νέα ενέργεια στον τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας να αρχίζει σταδιακά να αντικαθιστά τα αποθέματα, αντίστοιχα, για να ολοκληρωθεί η πλευρά των χρηστών της αποθήκευσης ενέργειας + νέα ενέργεια. Η πλευρά της παραγωγής ενέργειας της αποθήκευσης ενέργειας + νέα ενεργειακή ισοτιμία. Αναμένεται ότι έως το 2035, οι νέες πηγές ενέργειας, όπως τα φωτοβολταϊκά, θα αντιπροσωπεύουν περισσότερο από το 30% του ενεργειακού μείγματος, υποστηρίζοντας την ανοδική τάση της κατανάλωσης ενέργειας χωρίς αύξηση των εκπομπών άνθρακα.
Είτε η εγκατάσταση αποθήκευσης ενέργειας είναι εγκατεστημένη στο παράδειγμα μεταφοράς είτε η διανομή ενέργειας, είτε με κοινόχρηστο χώρο σταθμού ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, είτε με ανεξάρτητη πρόσβαση στη μονάδα αποθήκευσης ενέργειας του δικτύου, προέρχεται κυρίως από το όφελος της αγοράς ενέργειας, διαφοροποίηση τρόπου λειτουργίας.
Νέα ενέργεια προς την κατεύθυνση της ανάπτυξης καθαρών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας μέσω δικτύου αποθήκευσης ενέργειας, με τη μορφή αιολικής και ηλιακής αποθήκευσης, που σταδιακά ξεκινούν επιδείξεις σε όλο τον κόσμο. Η αποθήκευση ενέργειας που υποστηρίζει τα φωτοβολταϊκά, η αιολική ενέργεια για να φέρει το οικονομικό αποτέλεσμα της συνεχούς σταθεροποίησης, η ρύθμιση της εγκατάλειψης του ανέμου και του φωτός κ.λπ., έχουν φέρει καλή βελτίωση.
