Az energiatárolási technológia segít a fotovoltaikus (PV) projekteknek csökkenteni az áramfogyasztás korlátozását, és biztosítja a PV rendszerek nagyszabású hálózati integrációját. A jelenleg kiforrott és kereskedelmi forgalomban lévő energiatárolási technológiák közül az elektrokémiai energiatárolás alkalmas a PV projektekkel való integrációra, mivel előnyei közé tartozik, hogy nem befolyásolják a természetes körülmények, gyors reagálású és hosszú ciklusidőt biztosít.
I. Fotovoltaikus rendszer
A fotovoltaikus energiatermelés, más néven napelemes fotovoltaikus energiatermelés, egy olyan technológia, amely a fényenergiát a félvezető határfelületén fellépő fotoelektromos hatás segítségével elektromos energiává alakítja. Főleg három részből áll: napelemekből (PV modulokból), vezérlőkből és inverterekből.
A fotovoltaikus erőműveket az alkatrészek elrendezése alapján nagyjából két kategóriába sorolhatjuk: központosított fotovoltaikus erőművek és elosztott fotovoltaikus erőművek.
Központosított fotovoltaikus erőművek: Ezek nagyméretű fotovoltaikus erőművek, amelyeket hatalmas területeken, például sivatagokban építettek, és amelyek által termelt villamos energiát közvetlenül a közhálózatba integrálták, és a nagyfeszültségű átviteli rendszerhez csatlakoztatták a távoli terhelések ellátása érdekében. Általában olyan régiókban találhatók, mint Csinghaj, Ninghszia, Kanszu és Hszincsiang.
Elosztott fotovoltaikus erőművek: Ezeket a felhasználó telephelyén vagy annak közelében építik és üzemeltetik, elsősorban saját fogyasztásra, a felesleges villamos energiát pedig a hálózatba táplálják. Jellemzően háztetőket, gépkocsibeállókat és más szétszórt területeket használnak a fotovoltaikus erőművek építéséhez, és gyakoriak Dél- és Észak-Kínában. Az elosztott fotovoltaikus rendszerek fejlesztése egykor kihívásokkal nézett szembe a méretgazdálkodásba való beépítése miatt. Az „egész megyére kiterjedő elosztott kísérleti” politika miatt azonban forró témává vált az iparágban.
II. Energiatároló rendszerek integrációs módszerei
A fotovoltaikus erőművek két műszaki megközelítést alkalmazhatnak: a váltóáramú oldali központosított integrációt és az egyenáramú oldali elosztott integrációt.
Váltóáramú oldali központosított integráció:
Ennél a megközelítésnél az energiatároló akkumulátorcsomagot az erőmű rásegítő állomásának/kapcsolóállomásának központi elhelyezésével hozzák létre. Az egyenáramot invertálják és rásegítik, mielőtt a rásegítő állomás váltakozó áramú sínjére csatlakoztatnák, az energiatároló rendszer és az energiarendszer közötti teljesítménycserét pedig diszpécser vezérli. Ez a módszer több PCS (teljesítményátalakító rendszer) konfigurálását igényli párhuzamos működéshez, valamint rásegítő transzformátorok és elosztóeszközök hozzáadását.
DC-oldali elosztott integráció:
Ez a módszer az energiatároló egységeket különböző fotovoltaikus részcsoportok között osztja el, ahol minden egyes részcsoport saját energiatároló eszközzel van felszerelve, amely főként egy fotovoltaikus inverterből, egy erősítő transzformátorból, egy DC/DC modulból és egy akkumulátorból áll. Ebben az elosztott energiatárolási sémában a DC/DC modul és a fotovoltaikus inverter közötti kommunikáció kiegyenlítheti a teljesítményleadást, de nem képes többletenergiát tárolni az AC oldalon. A kétirányú teljesítményáramlás eléréséhez az egyirányú fotovoltaikus invertert kétirányú PCS-re kell cserélni.
A meglévő fotovoltaikus erőművek esetében az egyenáramú oldali elosztott integrációs módszer korlátokba ütközik a berendezések elhelyezésére rendelkezésre álló korlátozott hely és a jelentős elektromos vezetékezési módosítások miatt, amelyek hosszú áramkimaradásokat igényelnek az utólagos telepítéshez, így magasabb költségekkel járnak.
Az elektrokémiai energiatároló rendszerek alkalmazása a fotovoltaikus projektekben biztosítja a tiszta energia minőségét és hálózati kompatibilitását, teljesítve a hálózati vállalatok kötelező energiatárolási követelményeit. Emellett kezeli a fénykorlátozás problémáját és csökkenti az erőforrás-pazarlást.
