Fotogalvaaniline energia salvestamine ei ole sama mis võrku ühendatud elektritootmine. Kuigi aku mahtuvus ning aku laadimise ja tühjendamise seadmed suurenevad esialgselt 20–40%, on rakendusala palju laiem. Erinevate rakenduste kohaselt jagunevad päikesepaneelide fotogalvaanilised energiasalvestus- ja elektritootmissüsteemid võrguväliseks elektritootmissüsteemiks, võrguväliseks energiasalvestussüsteemiks, võrku ühendatud energiasalvestussüsteemiks ja mitmesugusteks hübriidseteks mikrovõrgusüsteemideks jne.
Fotogalvaaniline võrguväline elektritootmissüsteem
Fotogalvaaniline võrguväline fotogalvaaniline elektritootmissüsteem (Off-Grid Photovoltaic Power Generation), päikesepatareid lisaks kalkulaatorisse sisseehitatud päikesepaneelidele, elektroonilise kella korpuse lihtne paigaldamine koos päikesepaneeliga, lihtne laadimisseade, aku lihtsaima fotogalvaanilise elektritootmissüsteemi koosseisus, sellist seadet kasutavad karjased sageli raadio ja õhtuse valgustuse toiteallika kaasaskandmiseks. Nüüd on olemas ka selliseid kaasaskantavaid päikeseenergia seadmeid.
Võrku ühendatud ja võrguvälised energiasalvestussüsteemid
Fotogalvaaniline süsteem vastavalt mitmesugustele tegelikele rakendustele, mida iseloomustab nii võrguühendusega elektrienergia tootmine kui ka energia salvestamine, aga ka võrguväline individuaalne töö. Mõnes äripiirkonnas ei ole trafo fotogalvaanilise süsteemi piiratud võimsuse tõttu lubatud elektrit müüa võrku, vaid see on tingitud ka piirkondlike elektrivõrkude ebastabiilsusest. Samuti on olemas piirkondi, kus internetihinnad on liiga odavad, ühekordse energia hinnad on kõrged, tipp- ja oruhinna erinevus on suur. Fotogalvaaniliste elektrijaamade paigaldamine nendesse piirkondadesse sobib nii võrguühendusega kui ka võrguvälise energia salvestussüsteemi kasutamiseks.
Fotogalvaanilisel ja võrguvälisel energiasalvestussüsteemil on neli peamist kasumi teenimise viisi:
1. Kasutades koormusele fotogalvaanilist toiteallikat, saate määrata elektrienergia tipptoodangu hinna ja vähendada elektrienergia kulusid.
2. Laadige väljaspool tipptundi ja tühjendage tipptunnil, kasutades tipp- ja oruhinna erinevust kasumi teenimiseks.
3. Ei saa olla võrgus, saab paigaldada tagasivoolu vältimiseks, kui PV võimsus on suurem kui koormusvõimsus, ei saa võimsust aku mahuni ära kasutada.
4. Elektrivõrgu elektrikatkestus, süsteem lülitub võrguvälise režiimi. PV-süsteem jätkab elektrienergia tootmist, süsteem töötab edasi varutoiteallikana, varustades koormust inverteri kaudu fotogalvaanilise ja akutoitega.
Võrreldes võrku ühendatud elektritootmissüsteemiga ja võrguvälise süsteemiga suureneb laadimis-/tühjenduskontrolleri ja aku vajadus, mis suurendab süsteemi maksumust umbes 30%, kuid rakendusala on laiem. Esiteks saab seda seadistada elektrienergia hinna tipphetkel nimivõimsusega väljundisse, et vähendada elektriarvet; teiseks saab seda laadida elektrienergia hinna languse ajal ja tühjendada tipphetkel, et teenida raha tipp- ja oruhinna vahe abil; kolmandaks, kui võrk on voolukatkestuses, jätkab PV-süsteem tööd varutoiteallikana ja inverteri saab lülitada võrguvälise režiimi, et PV-d ja akusid koormusse inverteri kaudu varustada.
Võrguühendusega fotogalvaaniline energiasalvestussüsteem
Võrguühendusega energia salvestamisega fotogalvaanilised energiatootmissüsteemid suudavad salvestada üleliigset energiat, suurendades omatootmise ja -tarbimise osakaalu. Neid süsteeme kasutatakse olukordades, kus fotogalvaanilise energia omatootmist ja -tarbimist ei saa internetti suunata, tipptunni tariifid on palju kallimad kui lainetaseme tariifid ja omatarbimise tariifid on oluliselt kallimad kui sisendtariifid. Süsteem koosneb fotogalvaanilisest ruudukujulisest massiivist, mis koosneb päikesepatareide moodulitest, päikesekontrollerist, akupangast, võrku ühendatud inverterist, voolu tuvastamise seadmest, koormusest ja muudest komponentidest. Kontroller salvestab osa päikeseenergiast ja edastab osa sellest koormusele, kui päikeseenergia on suurem kui koormusvõimsus. Süsteemi toidab võrgu- ja päikeseenergia kombinatsioon, kui päikeseenergiast ei piisa koormuse toitmiseks. Pärast fotogalvaaniliste toetuste kaotamist saab mõnes riigis ja piirkonnas paigaldada võrku ühendatud energiasalvestussüsteeme enne päikesesüsteemide paigaldamist, mis võimaldab fotogalvaanilise energia väljundit täielikult ise toota ja tarbida. Võrguühendusega energiasalvestusseadet saab kasutada erinevate tootjate inverteritega, säilitades samal ajal algse konfiguratsiooni. Kui vooluandur tuvastab võrku suunduva voolu, aktiveerub võrku ühendatud energiasalvestusseade, salvestades akusse liigse elektrienergia ja kui aku on täis, aktiveerides elektriboileri. Aku saab seadistada nii, et see saadab öösel koormuse suurenemise korral inverteri kaudu koormusele elektrit.
Mikrovõrgu süsteem energia salvestamiseks
Päikesepatareide ruudukujuline massiiv, võrku ühendatud inverter, PCS-i kahesuunaline muundur, intelligentne lülituslüliti, akupank ja generaator moodustavad mikrovõrgu süsteemi. Koormus jne. Valguse korral muundab fotogalvaaniline massiiv päikeseenergia elektriks. Seejärel kasutab see inverterit koormuse toitmiseks ja PCS-i kahesuunalist muundurit akude laadimiseks. Valguse puudumisel kasutab aku koormuse toitmiseks PCS-i kahesuunalist muundurit. Mikrovõrk on kõige tõhusam lahendus elektrivõrgu ohutuse tagamiseks, kuna see suudab täielikult ja tõhusalt ära kasutada hajutatud puhta energia potentsiaali, minimeerides samal ajal väikese võimsuse, ettearvamatu tootmisvõimsuse ja sõltumatu toiteallika madala töökindluse puudusi. Süsteemi ohutu töö on kasulik täiendus tohutule elektrivõrgule. Mikrovõrgud saavad traditsioonilistel ettevõtetel oluliselt kaasa aidata nii majanduse kui ka keskkonnakaitse seisukohast moderniseerumisel. Ekspertide sõnul on mikrovõrgu rakendused mitmekesised ja nende suurus võib ulatuda mõnest kilovatist kuni kümnete megavattideni. Mikrovõrke saab projekteerida nii ühe hoone kui ka tööstusharude, kaevanduste, ettevõtete, haiglate ja koolide jaoks.
2020. aasta oktoobri lõpus kiitis Riiklik Energiaamet heaks „PV elektrisüsteemi efektiivsuse koodeksi” rakendamise, mis liberaliseerib täielikult fotogalvaaniliste elektrijaamade võimsussuhte, soovitusliku võimsussuhtega kuni 1.
Võimalus:Kodumaiste päikesepaneelide moodulite tarned kasvavad pikas perspektiivis märkimisväärselt, samas kui inverterite tarned suurenevad samuti. Mõistlik ülepaigutamine võib saavutada madalaima LCOE, parandada projekti sisemist tasuvust ja kiirendada pariteedi edendamist.
Väljakutse:Valguse hülgamine ja PV-energia tootmise inverteri ülekoormamise ja ülekoormusvõime volatiilsus.
Usaldusväärse energiasalvestussüsteemi tööstusstandardi loomine, energiasalvestussüsteem hõlmab palju seadmeühendusi, tööstusahela seadmete jõudlus on erinev ning tulekahjud ja muud õnnetused on peamine kitsaskoht, mis mõjutab energiasalvestuse arengut.
Selgitada energia salvestamise iseseisva turu staatust, energiasalvestusseadmeid saab kombineerida fotogalvaanilise, soojusenergia ja muude energiaallikatega tervikuna, et osaleda elektrisüsteemi tippkoormuse muutmise ja sageduse muutmise teenustes ning teenida tulu, aga ka iseseisva turuüksusena.
Mitmekesine ja stabiilne poliitiline toetus, tööstuspoliitika toetus energia salvestamisele tuleb sünkroniseerida turustamisega, rakendades samal ajal mitmekesist tööstuspoliitikat erinevate rakendusstsenaariumide jaoks.
Hiina tulevane energiaareng läbib protsessi, kus kõrge süsinikusisaldusega energiast madala süsinikusisaldusega energiani ja süsinikuvaba energiani liigutakse. Elektrienergia valdkonnas hakatakse järk-järgult asendama uusi energiaallikaid järk-järgult, et viia lõpule energia salvestamise ja uue energia kasutajapoolne ühendumine. Energia tootmise poolne ühendumine energia salvestamise ja uue energia pariteediga. Eeldatakse, et 2035. aastaks moodustavad uued energiaallikad, näiteks fotogalvaanika, enam kui 30% energiaallikate segust, toetades energiatarbimise kasvutrendi ilma süsinikdioksiidi heitkoguseid suurendamata.
Olenemata sellest, kas ülekande näites on paigaldatud energiasalvestusjaam või jaotusvõrgu elektrijaotusjaam, olgu selleks siis taastuvenergia jaama jagamise koht või sõltumatu juurdepääs elektrivõrgu energiasalvestusjaamale, on need peamiselt seotud elektrituru eeliste ja režiimide mitmekesistamisega.
Uue energia suunas puhta taastuvenergia suunas võrku ühendatud energia salvestamise arendamise suunas, tuule- ja päikeseenergia salvestamise näol järk-järgult üle maailma, et alustada demonstratsioonesinemisi. Energia salvestamine, mis toetab fotogalvaanikat, tuuleenergiat pideva stabiliseerimise majandusliku efekti saavutamiseks, tuule ja valguse reguleerimist jne, on toonud kaasa häid edusamme.
