فناوری ذخیرهسازی انرژی به پروژههای فتوولتائیک (PV) کمک میکند تا قطع برق را کاهش دهند و ادغام سیستمهای PV در شبکه در مقیاس بزرگ را تضمین کنند. در میان فناوریهای ذخیرهسازی انرژی که در حال حاضر بالغ و تجاری شدهاند، ذخیرهسازی انرژی الکتروشیمیایی به دلیل مزایای عدم تأثیرپذیری از شرایط طبیعی، پاسخ سریع و عمر چرخه طولانی، برای ادغام با پروژههای PV مناسب است.
I. سیستم فتوولتائیک
تولید برق فتوولتائیک، که با نام تولید برق فتوولتائیک خورشیدی نیز شناخته میشود، فناوریای است که انرژی نور را با استفاده از اثر فوتوالکتریک در رابط نیمههادی به انرژی الکتریکی تبدیل میکند. این فناوری عمدتاً از سه بخش تشکیل شده است: پنلهای خورشیدی (ماژولهای PV)، کنترلکنندهها و اینورترها.
نیروگاههای فتوولتائیک را میتوان بر اساس چیدمان اجزا به دو دسته تقسیم کرد: نیروگاههای فتوولتائیک متمرکز و نیروگاههای فتوولتائیک توزیعشده.
نیروگاههای فتوولتائیک متمرکز: این نیروگاهها، نیروگاههای فتوولتائیک در مقیاس بزرگ هستند که در مناطق وسیعی مانند بیابانها ساخته میشوند و برق تولید شده مستقیماً به شبکه عمومی متصل شده و برای تأمین بارهای دوردست به سیستم انتقال ولتاژ بالا متصل میشود. این نیروگاهها معمولاً در مناطقی مانند چینگهای، نینگشیا، گانسو و سین کیانگ یافت میشوند.
نیروگاههای فتوولتائیک توزیعشده: این نیروگاهها در محل یا نزدیک محل سکونت کاربر ساخته و راهاندازی میشوند، عمدتاً برای مصرف شخصی با برق اضافی که به شبکه تزریق میشود. آنها معمولاً از پشتبامها، پارکینگها و سایر مناطق پراکنده برای ساخت نیروگاههای فتوولتائیک استفاده میکنند و در جنوب و شمال چین رایج هستند. توسعه فتوولتائیک توزیعشده زمانی به دلیل گنجانده شدن در مدیریت مقیاس با چالشهایی روبرو بود. با این حال، به دلیل سیاست «پایلوت توزیعشده در کل شهرستان» به موضوع داغی در صنعت تبدیل شد.
دوم. روشهای ادغام سیستمهای ذخیره انرژی
نیروگاههای فتوولتائیک میتوانند دو رویکرد فنی را اتخاذ کنند: یکپارچهسازی متمرکز سمت AC و یکپارچهسازی توزیعشده سمت DC.
یکپارچهسازی متمرکز سمت AC:
در این روش، بسته باتری ذخیره انرژی به صورت مرکزی در ایستگاه تقویتکننده/ایستگاه سوئیچ نیروگاه قرار میگیرد. توان DC قبل از اتصال به باس AC ایستگاه تقویتکننده، معکوس و تقویت میشود و تبادل توان بین سیستم ذخیره انرژی و سیستم برق توسط دیسپاچینگ کنترل میشود. این روش نیاز به پیکربندی چندین PCS (سیستم تبدیل توان) برای عملکرد موازی و اضافه کردن ترانسفورماتورهای تقویتکننده و دستگاههای توزیع دارد.
یکپارچهسازی توزیعشده سمت DC:
این روش، واحدهای ذخیره انرژی را در زیرآرایههای مختلف PV توزیع میکند، به طوری که هر زیرآرایه مجهز به دستگاه ذخیره انرژی مخصوص به خود است که عمدتاً شامل یک اینورتر PV، ترانسفورماتور تقویتکننده، ماژول DC/DC و باتری ذخیرهسازی است. در این طرح ذخیرهسازی انرژی توزیعشده، ارتباط بین ماژول DC/DC و اینورتر PV میتواند خروجی برق را هموار کند، اما نمیتواند برق مازاد را در سمت AC ذخیره کند. برای دستیابی به جریان برق دو طرفه، اینورتر PV یک طرفه باید با یک PCS دو طرفه جایگزین شود.
برای نیروگاههای فتوولتائیک موجود، روش ادغام توزیعشده سمت جریان مستقیم با محدودیتهایی به دلیل فضای محدود برای قرارگیری تجهیزات و اصلاحات قابل توجه در سیمکشی برق مواجه است که مستلزم قطع برق طولانی برای مقاومسازی است و در نتیجه هزینههای بالاتری را متحمل میشود.
اعمال سیستمهای ذخیرهسازی انرژی الکتروشیمیایی در پروژههای فتوولتائیک، کیفیت و سازگاری شبکه برق با انرژی پاک را تضمین میکند و الزامات اجباری ذخیرهسازی انرژی توسط شرکتهای شبکه را برآورده میسازد. همچنین به مسئله محدودیت نور و کاهش هدررفت منابع میپردازد.
