Energian varastointitekniikka auttaa aurinkosähköprojekteja vähentämään sähkönkulutuksen rajoituksia ja varmistaa aurinkosähköjärjestelmien laajamittaisen integroinnin verkkoon. Nykyisistä kypsistä ja kaupallisista energian varastointiteknologioista sähkökemiallinen energian varastointi soveltuu integroitavaksi aurinkosähköprojekteihin, koska sen etuna on, että se ei vaikuta luonnonolosuhteisiin, se reagoi nopeasti ja sillä on pitkä käyttöikä.
I. Aurinkosähköjärjestelmä
Aurinkosähkö, joka tunnetaan myös nimellä aurinkosähkö, on tekniikka, joka muuntaa valoenergian sähköenergiaksi puolijohderajapinnan valosähköisen ilmiön avulla. Se koostuu pääasiassa kolmesta osasta: aurinkopaneeleista (PV-moduuleista), ohjaimista ja inverttereistä.
Aurinkosähkövoimalaitokset voidaan karkeasti jakaa kahteen luokkaan komponenttien järjestelyn perusteella: keskitettyihin aurinkosähkövoimalaitoksiin ja hajautettuihin aurinkosähkövoimalaitoksiin.
Keskitetyt aurinkosähkövoimalaitokset: Nämä ovat laajamittaisia aurinkosähkövoimalaitoksia, jotka on rakennettu laajoille alueille, kuten aavikoille. Tuotettu sähkö integroidaan suoraan julkiseen sähköverkkoon ja kytketään korkeajännitteiseen siirtoverkkoon kaukaisten kuormien syöttämiseksi. Niitä löytyy yleisesti esimerkiksi Qinghain, Ningxian, Gansun ja Xinjiangin alueilta.
Hajautetut aurinkosähkövoimalaitokset: Nämä rakennetaan ja niitä käytetään käyttäjän tiloissa tai niiden lähellä, ensisijaisesti omaan kulutukseen, ja ylimääräinen sähkö syötetään verkkoon. Ne käyttävät tyypillisesti kattoja, autokatoksia ja muita hajautettuja alueita aurinkosähkövoimalaitosten rakentamiseen, ja ne ovat yleisiä Etelä- ja Pohjois-Kiinassa. Hajautettujen aurinkosähkövoimalaitosten kehittäminen kohtasi aikoinaan haasteita, koska ne sisällytettiin mittakaavanhallintaan. Siitä tuli kuitenkin kuuma puheenaihe alalla "koko piirikunnan hajautetun pilottihankkeen" vuoksi.
II. Energian varastointijärjestelmien integrointimenetelmät
Aurinkosähkövoimalaitoksissa voidaan käyttää kahta teknistä lähestymistapaa: vaihtovirtapuolen keskitettyä integrointia ja tasavirtapuolen hajautettua integrointia.
Vaihtovirtapuolen keskitetty integrointi:
Tässä lähestymistavassa energian varastointiakkuyksikkö sijoitetaan keskeisesti voimalaitoksen tehostinasemalle/kytkinasemalle. Tasavirta invertoidaan ja tehostetaan ennen kuin se kytketään tehostinaseman vaihtovirtakiskoon, ja energian varastointijärjestelmän ja sähköjärjestelmän välistä tehonvaihtoa ohjataan lähetysohjauksella. Tämä menetelmä edellyttää useiden PCS:ien (Power Conversion Systems) konfigurointia rinnakkaiskäyttöä varten sekä tehostinmuuntajien ja jakelulaitteiden lisäämistä.
DC-puolen hajautettu integrointi:
Tässä menetelmässä energian varastointiyksiköt jaetaan useiden aurinkosähköaliryhmien kesken, ja jokainen aliryhmä on varustettu omalla energian varastointilaitteellaan, joka koostuu pääasiassa aurinkosähköinvertteristä, tehostusmuuntajasta, DC/DC-moduulista ja akusta. Tässä hajautetussa energian varastointijärjestelmässä DC/DC-moduulin ja aurinkosähköinvertterin välinen kommunikaatio voi tasoittaa tehontuottoa, mutta se ei voi varastoida ylimääräistä tehoa vaihtovirtapuolelle. Kaksisuuntaisen tehonkulun saavuttamiseksi yksisuuntainen aurinkosähköinvertteri on korvattava kaksisuuntaisella PCS:llä.
Olemassa olevissa aurinkosähkövoimaloissa tasavirtapuolen hajautettu integrointimenetelmä kohtaa rajoituksia laitteiden sijoittelutilan ja merkittävien sähköjohdotusmuutosten vuoksi, jotka vaativat pitkiä sähkökatkoksia jälkiasennusta varten ja siten lisäävät kustannuksia.
Sähkökemiallisten energian varastointijärjestelmien käyttö aurinkosähköprojekteissa varmistaa puhtaan energian laadun ja yhteensopivuuden verkkojen kanssa, täyttäen verkkoyhtiöiden pakolliset energian varastointivaatimukset. Se myös ratkaisee valontuotannon rajoittumisen ongelman ja vähentää resurssien tuhlausta.
