A fotovoltaikus energiatárolás nem ugyanaz, mint a hálózatra kapcsolt energiatermelés, bár az akkumulátorok, valamint az akkumulátorok töltési és kisütési eszközeinek kezdeti költsége 20-40%-kal nőhet, de az alkalmazási kör sokkal szélesebb. A különböző alkalmazások szerint a napelemes fotovoltaikus energiatároló és energiatermelő rendszereket hálózaton kívüli energiatermelő rendszerre, hálózaton kívüli energiatároló rendszerre, hálózatra kapcsolt energiatároló rendszerre és különféle energiahibrid mikrohálózati rendszerre osztják, és így tovább, négyféle típusra.
Fotovoltaikus, hálózaton kívüli energiatermelő rendszer
Fotovoltaikus, hálózaton kívüli fotovoltaikus energiatermelő rendszer (Off-Grid Photovoltaic Power Generation), a napelemek mellett a számológépbe ágyazott napelemek, az elektronikus óra testének egyszerű alkalmazása, napelemmel, egyszerű töltőberendezéssel, az akkumulátor a legegyszerűbb fotovoltaikus energiatermelő rendszer összetételében, egy ilyen eszközt gyakran használnak a pásztorok a rádió és az esti világítás tápegységének hordozására. Manapság már léteznek ilyen hordozható napelemes rendszerek is.
Hálózatra csatlakoztatott és hálózaton kívüli energiatároló rendszerek
A fotovoltaikus rendszer a tényleges alkalmazás szerint sokféle, amely és a hálózaton kívüli energiatároló rendszer egyaránt jellemző a hálózatra csatlakoztatott energiatermelésre, az energiatárolásra, de a hálózaton kívüli egyedi működésre is. Egyes kereskedelmi területeken a transzformátor fotovoltaikus rendszer korlátozott kapacitása miatt az áram nem értékesíthető online, hanem a regionális villamosenergia-hálózatok instabilitása miatt is, és vannak olyan területek is, ahol az internet ára túl olcsó, az egyszeri felhasználású energiaárak magasak, a csúcs- és völgyárak közötti árkülönbség nagy, a fotovoltaikus erőművek telepítése ezeken a területeken alkalmas hálózatra kapcsolt és hálózaton kívüli energiatároló rendszerként való használatra.
A fotovoltaikus és hálózaton kívüli energiatároló rendszereknek négy fő profittermelő lehetőségük van:
1. A terhelés fotovoltaikus tápegységének használatával beállíthatja a csúcsteljesítményű villamos energia árát, csökkentve az áramköltségeket.
2. Csúcsidőn kívüli töltés és csúcsidőben lemerítés, a csúcsidőszaki és völgyi árkülönbség kihasználásával profitot termelve.
3. Nem lehet online, telepíthető a visszaáramlás megakadályozására, ha a PV teljesítménye nagyobb, mint a terhelés teljesítménye, a teljesítmény nem használható fel az akkumulátor tárolásáig.
4. Hálózati áramkimaradás esetén a rendszer hálózaton kívüli üzemmódba kapcsol. A fotovoltaikus rendszer továbbra is termel áramot, a rendszer továbbra is tartalék áramforrásként működik, fotovoltaikus és akkumulátoros áramellátást biztosítva a terhelésnek az inverteren keresztül.
A hálózatra kapcsolt energiatermelő rendszerhez képest, és a hálózaton kívüli rendszer növeli a töltés/kisütés vezérlő és az akkumulátor szükségességét, ami körülbelül 30%-kal növeli a rendszer költségét, de az alkalmazási kör szélesebb. Először is, beállítható úgy, hogy a villamosenergia-ár csúcsán névleges teljesítményen működjön, így csökkentve a villanyszámlát; másodszor, a villamosenergia-ár völgyében tölthető, és csúcsán kisüthető, így a csúcs- és völgyár közötti különbségből pénzt lehet keresni; harmadszor, amikor a hálózat áramszünet van, a fotovoltaikus rendszer továbbra is tartalék áramforrásként működik, az inverter pedig hálózaton kívüli üzemmódba kapcsolható, és a fotovoltaikus rendszer és az akkumulátorok az inverteren keresztül táplálhatók a terheléshez.
Hálózatra kapcsolt fotovoltaikus energiatároló rendszer
A hálózatra csatlakoztatott energiatárolóval rendelkező fotovoltaikus energiatermelő rendszerek képesek a felesleges energiatermelés tárolására, növelve az öntermelés és az önfogyasztás arányát. Ezeket a rendszereket olyan helyzetekben alkalmazzák, amikor a fotovoltaikus öntermelés és -fogyasztás nem táplálható az internetre, a csúcsidőszaki tarifák sokkal drágábbak, mint a hullámszintű tarifák, és az önfogyasztási tarifák jelentősen drágábbak, mint a betáplálási tarifák. A rendszer egy négyzet alakú fotovoltaikus rendszerből áll, amely napelemmodulokból, egy napelemes vezérlőből, egy akkumulátortelepből, egy hálózatra csatlakoztatott inverterből, egy áramérzékelő eszközből, egy terhelésből és egyéb alkatrészekből áll. A vezérlő tárolja a napenergia egy részét, és egy részét a terheléshez juttatja, amikor a napenergia nagyobb, mint a terhelés teljesítménye. A rendszert a hálózat és a napenergia kombinációja táplálja, amikor a napenergia nem elegendő a terhelés táplálásához. A fotovoltaikus támogatások megvonását követően a hálózatra csatlakoztatott energiatároló rendszerek egyes országokban és településeken a napelemes rendszerek telepítése előtt telepíthetők, lehetővé téve a fotovoltaikus energiatermelés teljes mértékben saját előállítású és önfogyasztású legyen. A hálózatra csatlakoztatott energiatároló eszköz különböző gyártók invertereivel használható, miközben megőrzi az eredeti konfigurációt. Amikor az áramérzékelő áramot érzékel a hálózat felé, aktiválódik a hálózatra csatlakoztatott energiatároló eszköz, amely a felesleges áramot az akkumulátorban tárolja, és ha az akkumulátor fel van töltve, aktiválja az elektromos vízmelegítőt. Az akkumulátor beállítható úgy, hogy az inverteren keresztül áramot küldjön a terhelésnek, amikor a háztartás terhelése éjszaka megnő.
Mikrohálózati rendszer energiatároláshoz
Egy négyzet alakú napelemtömb, egy hálózatra csatlakoztatott inverter, egy PCS kétirányú konverter, egy intelligens kapcsoló, egy akkumulátortelep és egy generátor alkotja a mikrohálózati rendszert. Terhelés és így tovább. Amikor van fény, a fotovoltaikus tömb a napenergiát elektromos árammá alakítja. Ezután az invertert használja a terhelés táplálására, a PCS kétirányú konvertert pedig az akkumulátorcsomag töltésére. Amikor nincs fény, az akkumulátor a PCS kétirányú konvertert használja a terhelés táplálására. A mikrohálózat a leghatékonyabb megoldás az elektromos hálózat biztonságának garantálására, mivel teljes mértékben és hatékonyan kiaknázza az elosztott tiszta energia ígéretét, miközben minimalizálja a kis kapacitás, a kiszámíthatatlan termelési teljesítmény és a független áramellátás alacsony megbízhatóságának hátrányait. A rendszer biztonságos működése előnyös kiegészítője a hatalmas elektromos hálózatnak. A mikrohálózatok jelentősen segíthetik a hagyományos vállalkozások modernizációját mind gazdasági, mind környezetvédelmi szempontból. A szakértők szerint a mikrohálózati alkalmazások változatosak, és méretük néhány kilowatttól több tucat megawattig terjedhet. A mikrohálózatok akár egyetlen épülettől akár olyan nagyságig is tervezhetők, mint az ipari létesítmények, bányák, vállalatok, kórházak és iskolák.
2020 októberének végén a Nemzeti Energiaügyi Hivatal jóváhagyta a „PV Energiarendszer Hatékonysági Kódex” végrehajtását, amely teljes mértékben liberalizálja a fotovoltaikus erőművek kapacitásarányát, legfeljebb 1-es ajánlott kapacitásaránnyal.
Lehetőség:A belföldi napelemes modulok szállítása hosszú távon továbbra is jelentősen növekedni fog, miközben az inverterek szállítása is bővülni fog. Az ésszerű túlallokációval a legalacsonyabb LCOE-t lehet elérni, javítani lehet a projekt belső megtérülési rátáját (IRR) és felgyorsítani lehet a paritás előmozdítását.
Kihívás:Fénykiesés és a fotovoltaikus áramtermelő inverter túlterhelési és túlterhelési kapacitásának ingadozása.
Egy megbízható energiatároló ipari szabványrendszer létrehozása, az energiatároló rendszer számos berendezéskapcsolatot foglal magában, az ipari láncok berendezéseinek teljesítménye változó, a tűz és egyéb balesetek pedig az energiatárolás fejlesztését befolyásoló fő szűk keresztmetszetek.
Tisztázza az energiatárolás független piaci státuszát, az energiatároló létesítmények kombinálhatók fotovoltaikus, hőenergiával és más energiaforrásokkal egészében, hogy részt vegyenek az energiarendszer csúcsidejű eltolódási és frekvenciaváltási szolgáltatásaiban, és bevételt szerezzenek, de független piaci entitásként is működhetnek.
A diverzifikált és stabil politikai támogatás érdekében az energiatárolás iparpolitikai támogatását össze kell hangolni a piacosítással, miközben a különböző alkalmazási forgatókönyvek esetében diverzifikált iparpolitikákat kell végrehajtani.
Kína jövőbeli energiafejlesztése a magas szén-dioxid-kibocsátásútól az alacsony szén-dioxid-kibocsátásún át a nulla szén-dioxid-kibocsátásúig tartó folyamaton megy keresztül, az új energiaforrások fokozatos cseréjétől kezdve a készletek cseréjéig, hogy teljessé váljon az energiatárolás + új energia felhasználói oldala. Az energiatárolás + új energiaparitás villamosenergia-termelési oldalán. Várhatóan 2035-re az olyan új energiaforrások, mint a fotovoltaikus rendszerek, az energiamix több mint 30%-át teszik majd ki, támogatva az energiafogyasztás növekvő trendjét a szén-dioxid-kibocsátás növelése nélkül.
Akár az átviteli példában telepített energiatárolóról, akár az energiaelosztásról van szó, akár megújuló energiaforrásokkal rendelkező terepi állomásról, akár a hálózati energiatárolóhoz való független hozzáférésről, főként az energiapiac előnyeiből, az üzemmód-diverzifikációból származik.
Az új energia a tiszta, megújuló energia hálózatra kapcsolt energiatárolási fejlesztési irányába, szél- és napenergia formájában fokozatosan világszerte elindítja a demonstrációs programokat. Az energiatárolást támogató fotovoltaikus rendszerek, a szélenergia a folyamatos stabilizáció gazdasági hatásának elérése, a szél- és fénykibocsátás szabályozása stb. jelentős javulást eredményeztek.
