ذخیره انرژی فتوولتائیک با تولید برق متصل به شبکه، برای افزایش ظرفیت باتری و همچنین دستگاههای شارژ و دشارژ باتری، یکسان نیست، اگرچه هزینه اولیه آن 20 تا 40 درصد افزایش مییابد، اما دامنه کاربرد آن بسیار گستردهتر است. با توجه به کاربردهای مختلف، سیستم ذخیره انرژی و تولید برق فتوولتائیک خورشیدی به سیستم تولید برق خارج از شبکه، سیستم ذخیره انرژی خارج از شبکه، سیستم ذخیره انرژی متصل به شبکه و انواع سیستم میکروشبکه هیبریدی انرژی و غیره تقسیم میشود.
سیستم تولید برق فتوولتائیک خارج از شبکه
سیستم تولید برق فتوولتائیک خارج از شبکه (تولید برق فتوولتائیک خارج از شبکه)، سلولهای خورشیدی علاوه بر تعبیه در ماشین حساب، کاربرد ساده بدنه ساعت الکترونیکی، با یک پنل خورشیدی، یک دستگاه شارژ ساده، باتری روی ترکیب سادهترین سیستم تولید برق فتوولتائیک، چنین دستگاهی اغلب توسط دامداران برای حمل منبع تغذیه برای رادیو و روشنایی عصر استفاده میشود. اکنون چنین انرژی خورشیدی قابل حملی نیز وجود دارد.
سیستمهای ذخیرهسازی انرژی متصل به شبکه و مستقل از شبکه
سیستمهای فتوولتائیک با توجه به کاربردهای متنوع، هم به صورت تولید برق متصل به شبکه و هم به صورت ذخیرهسازی انرژی و هم به صورت بهرهبرداری انفرادی خارج از شبکه عمل میکنند. در برخی مناطق تجاری، به دلیل ظرفیت محدود ترانسفورماتورهای فتوولتائیک، سیستم برق اجازه فروش برق به صورت آنلاین را ندارد و همچنین به دلیل ناپایداری شبکههای برق منطقهای، و همچنین مناطقی که قیمت اینترنت بسیار ارزان است و قیمت برق تکمصرف بالا است، اختلاف قیمت اوج و دره زیاد است، نصب نیروگاههای فتوولتائیک در این مناطق برای استفاده از سیستمهای ذخیره انرژی متصل به شبکه و خارج از شبکه مناسب است.
سیستمهای ذخیرهسازی انرژی فتوولتائیک و خارج از شبکه، چهار روش اصلی برای سودآوری دارند:
۱. با استفاده از منبع تغذیه فتوولتائیک برای بار، میتوانید قیمت اوج مصرف برق را تنظیم کنید و هزینههای برق را کاهش دهید.
۲. در زمان غیر اوج مصرف شارژ و در زمان اوج مصرف دشارژ کنید و از اختلاف قیمت اوج مصرف و پایین مصرف برای کسب سود استفاده کنید.
۳. نمیتواند آنلاین باشد، میتواند برای جلوگیری از جریان برگشتی سیستم نصب شود. توان PV بیشتر از توان بار است و نمیتوان از توان باتری تا زمان ذخیره آن استفاده کرد.
۴. خاموشی شبکه، سیستم به حالت خارج از شبکه تغییر میکند. سیستم PV به تولید برق ادامه میدهد، سیستم به عنوان منبع تغذیه پشتیبان، فتوولتائیک و باتری به بار از طریق اینورتر تغذیه میکند.
نسبت به سیستم تولید برق متصل به شبکه، و سیستم خارج از شبکه، کنترلکننده شارژ/دشارژ و باتری را افزایش میدهد، هزینه سیستم حدود 30٪ افزایش مییابد، اما دامنه کاربرد آن گستردهتر است. اولاً، میتوان آن را طوری تنظیم کرد که در اوج قیمت برق با توان نامی خروجی دهد تا صورتحساب برق کاهش یابد؛ ثانیاً، میتوان آن را در دره قیمت برق شارژ و در اوج تخلیه کرد تا با استفاده از تفاوت بین قیمت اوج و دره، درآمد کسب کند؛ ثالثاً، هنگامی که شبکه برق قطع میشود، سیستم PV به عنوان منبع تغذیه پشتیبان به کار خود ادامه میدهد و اینورتر را میتوان به حالت خارج از شبکه تغییر داد و PV و باتریها را میتوان از طریق اینورتر به بار تغذیه کرد.
سیستم ذخیره انرژی فتوولتائیک متصل به شبکه
سیستمهای تولید برق فتوولتائیک با ذخیرهسازی انرژی متصل به شبکه میتوانند تولید برق اضافی را ذخیره کنند و نسبت تولید و مصرف خودبهخودی را افزایش دهند. این سیستمها در شرایطی استفاده میشوند که تولید و مصرف خودبهخودی PV نمیتواند به اینترنت متصل شود، تعرفههای اوج مصرف بسیار گرانتر از نرخهای سطح موج هستند و تعرفههای مصرف خودبهخودی بهطور قابلتوجهی گرانتر از تعرفههای تغذیه هستند. این سیستم از یک آرایه مربعی فتوولتائیک متشکل از ماژولهای سلول خورشیدی، یک کنترلکننده خورشیدی، یک بانک باتری، یک اینورتر متصل به شبکه، یک دستگاه تشخیص جریان، یک بار و سایر اجزا تشکیل شده است. کنترلکننده مقداری از انرژی خورشیدی را ذخیره میکند و مقداری از آن را زمانی که انرژی خورشیدی بیشتر از توان بار است، به بار تحویل میدهد. این سیستم با ترکیبی از انرژی شبکه و خورشیدی تغذیه میشود، زمانی که انرژی خورشیدی برای تأمین انرژی بار کافی نیست. پس از قطع یارانههای فتوولتائیک، سیستمهای ذخیرهسازی انرژی متصل به شبکه میتوانند قبل از نصب سیستمهای خورشیدی در برخی کشورها و مناطق نصب شوند و به این ترتیب خروجی برق فتوولتائیک کاملاً خودتولید و خودمصرف شود. دستگاه ذخیره انرژی متصل به شبکه را میتوان با اینورترهایی از تولیدکنندگان مختلف و با حفظ پیکربندی اصلی استفاده کرد. هنگامی که حسگر جریان، جریان ورودی به شبکه را تشخیص میدهد، دستگاه ذخیره انرژی متصل به شبکه فعال میشود و برق اضافی را در باتری ذخیره میکند و اگر باتری پر باشد، آبگرمکن برقی را فعال میکند. باتری را میتوان طوری تنظیم کرد که وقتی بار خانگی در شب افزایش مییابد، از طریق اینورتر برق را به بار ارسال کند.
سیستم میکروگرید برای ذخیره انرژی
یک آرایه مربعی سلول خورشیدی، یک اینورتر متصل به شبکه، یک مبدل دو طرفه PCS، یک سوئیچ سوئیچینگ هوشمند، یک بانک باتری و یک ژنراتور، سیستم میکروگرید را تشکیل میدهند. بار و غیره. هنگامی که نور وجود دارد، آرایه فتوولتائیک انرژی خورشیدی را به برق تبدیل میکند. سپس از اینورتر برای تغذیه بار و از مبدل دو طرفه PCS برای شارژ باتری استفاده میکند. هنگامی که نور وجود ندارد، باتری از مبدل دو طرفه PCS برای تغذیه بار استفاده میکند. میکروگرید کارآمدترین راه حل برای تضمین ایمنی شبکه برق است زیرا میتواند به طور کامل و کارآمد از نوید انرژی پاک توزیع شده بهره ببرد و در عین حال معایب ظرفیت کم، توان تولیدی غیرقابل پیشبینی و قابلیت اطمینان پایین منبع تغذیه مستقل را به حداقل برساند. عملکرد ایمن سیستم به عنوان یک مکمل مفید برای شبکه برق عظیم عمل میکند. میکروگریدها میتوانند به طور قابل توجهی به نوسازی مشاغل سنتی از نظر اقتصادی و حفاظت از محیط زیست کمک کنند. کارشناسان میگویند کاربردهای میکروگرید متنوع هستند و میتوانند از چند کیلووات تا دهها مگاوات متغیر باشند. میکروگریدها را میتوان برای ساختمانهای کوچک تا ساختمانهای بزرگ مانند صنایع، معادن، شرکتها، بیمارستانها و مدارس طراحی کرد.
در پایان اکتبر ۲۰۲۰، اداره ملی انرژی اجرای «کد بهرهوری سیستم برق فتوولتائیک» را تصویب کرد که نسبت ظرفیت نیروگاههای فتوولتائیک را به طور کامل آزاد میکند و نسبت ظرفیت توصیهشده تا ۱ است.
فرصت:محمولههای ماژول فتوولتائیک داخلی در درازمدت به طور قابل توجهی افزایش خواهند یافت، در حالی که محمولههای اینورتر نیز افزایش خواهند یافت. تخصیص بیش از حد معقول میتواند کمترین LCOE را محقق کند، IRR پروژه را بهبود بخشد و ترویج برابری را تسریع کند.
چالش:رهاسازی نور و نوسانات ظرفیت بیش از حد و اضافه بار اینورتر تولید برق PV.
ایجاد یک سیستم استاندارد صنعتی ذخیرهسازی انرژی سالم، سیستم ذخیرهسازی انرژی شامل اتصالات تجهیزات زیادی است، عملکرد تجهیزات زنجیره صنعتی متفاوت است، آتشسوزی و سایر حوادث، تنگنای کلیدی مؤثر بر توسعه ذخیرهسازی انرژی هستند.
وضعیت بازار مستقل ذخیرهسازی انرژی را روشن کنید، تأسیسات ذخیرهسازی انرژی میتوانند با منابع فتوولتائیک، حرارتی و سایر منابع انرژی به طور کلی ترکیب شوند تا در خدمات تغییر پیک و تغییر فرکانس سیستم قدرت شرکت کنند و درآمد کسب کنند، اما همچنین به عنوان یک نهاد بازار مستقل نیز فعالیت کنند.
پشتیبانی سیاستهای متنوع و پایدار، و پشتیبانی سیاستهای صنعتی برای ذخیرهسازی انرژی باید با بازارسازی هماهنگ شود، در عین حال که سیاستهای صنعتی متنوع برای سناریوهای کاربردی مختلف اجرا میشوند.
توسعه انرژی آینده چین از فرآیندی از کربن بالا به کربن کم و کربن صفر عبور خواهد کرد، انرژیهای نو در حوزه برق از جایگزینی تدریجی به تدریج به جایگزینی ذخایر آغاز میشوند تا به ترتیب، بخش کاربری ذخیرهسازی انرژی + انرژی نو را تکمیل کنند. بخش تولید برق ذخیرهسازی انرژی + برابری انرژی نو را. انتظار میرود تا سال ۲۰۳۵، منابع انرژی نو مانند فتوولتائیک بیش از ۳۰ درصد از ترکیب انرژی را تشکیل دهند و از روند صعودی مصرف انرژی بدون افزایش انتشار کربن پشتیبانی کنند.
چه نیروگاه ذخیره انرژی نصب شده در مثال انتقال و چه توزیع برق، چه با سایت اشتراکی ایستگاه میدانی انرژی تجدیدپذیر و چه با دسترسی مستقل به نیروگاه ذخیره انرژی شبکه، عمدتاً از مزایای بازار برق و تنوعبخشی به حالتهای مختلف تأمین انرژی برخوردارند.
انرژیهای نو به سمت انرژیهای تجدیدپذیر پاک، جهت توسعه ذخیرهسازی انرژی متصل به شبکه، به شکل ذخیرهسازی انرژی بادی و خورشیدی، به تدریج در سراسر جهان در حال شروع به نمایش هستند. ذخیرهسازی انرژی با پشتیبانی از فتوولتائیک، انرژی بادی برای ایجاد اثر اقتصادی، تثبیت مداوم، تنظیم باد و رها کردن نور و غیره، پیشرفتهای خوبی را به همراه داشته است.
