Penyimpanan energi fotovoltaik tidak sama dengan pembangkit listrik yang terhubung ke jaringan. Penambahan baterai, serta perangkat pengisian dan pengosongan baterai, meskipun biaya awal meningkat 20-40%, namun cakupan aplikasinya jauh lebih luas. Berdasarkan aplikasi yang berbeda, sistem penyimpanan dan pembangkit energi fotovoltaik surya dibagi menjadi empat jenis: sistem pembangkit listrik di luar jaringan, sistem penyimpanan energi di luar jaringan, sistem penyimpanan energi yang terhubung ke jaringan, dan berbagai sistem mikro-grid hibrida energi, dan sebagainya.
Sistem pembangkit listrik fotovoltaik off-grid
Sistem pembangkit listrik fotovoltaik off-grid (Pembangkit Listrik Fotovoltaik Off-Grid), sel surya selain tertanam di kalkulator, aplikasi sederhana pada bodi jam tangan elektronik, dengan panel surya, perangkat pengisian daya sederhana, baterai sebagai komponen sistem pembangkit listrik fotovoltaik paling sederhana, perangkat seperti itu sering digunakan oleh para penggembala untuk membawa sumber daya listrik untuk radio dan penerangan malam. Sekarang juga ada pembangkit listrik tenaga surya portabel seperti itu.
Sistem penyimpanan energi yang terhubung ke jaringan dan yang tidak terhubung ke jaringan.
Sistem fotovoltaik, sesuai dengan aplikasi aktualnya, memiliki berbagai macam fungsi, termasuk pembangkit listrik terhubung jaringan dan penyimpanan energi, serta pengoperasian individual di luar jaringan. Di beberapa area komersial, karena keterbatasan kapasitas transformator, sistem fotovoltaik tidak diizinkan untuk beroperasi secara online untuk menjual listrik. Selain itu, terdapat juga area dengan harga listrik internet yang terlalu murah namun harga listrik per unit tinggi, dan perbedaan harga puncak dan lembah yang besar. Oleh karena itu, pemasangan pembangkit listrik fotovoltaik di area-area ini cocok untuk digunakan bersama sistem penyimpanan energi terhubung jaringan dan di luar jaringan.
Sistem fotovoltaik dan penyimpanan energi off-grid memiliki empat cara utama untuk menghasilkan keuntungan:
1. Dengan menggunakan tenaga surya untuk memasok daya ke beban, Anda dapat mengatur harga listrik pada puncak output, sehingga mengurangi biaya listrik.
2. Melakukan penagihan pada jam-jam di luar jam sibuk dan pelepasan tagihan pada jam sibuk, memanfaatkan perbedaan harga antara jam sibuk dan jam sepi untuk memperoleh keuntungan.
3. Tidak dapat terhubung secara online, dapat dipasang untuk mencegah aliran balik sistem daya PV yang lebih besar daripada daya beban, daya tidak dapat digunakan hingga tersimpan di baterai.
4. Pemadaman listrik jaringan, sistem beralih ke mode off-grid. Sistem PV terus menghasilkan listrik, sistem terus bekerja sebagai sumber daya cadangan, memasok daya fotovoltaik dan baterai ke beban melalui inverter.
Dibandingkan dengan sistem pembangkit listrik yang terhubung ke jaringan, sistem off-grid menambah pengontrol pengisian/pengosongan dan baterai, sehingga biaya sistem meningkat sekitar 30%, tetapi cakupan aplikasinya lebih luas. Pertama, sistem ini dapat diatur untuk menghasilkan daya nominal pada puncak harga listrik untuk mengurangi tagihan listrik; kedua, sistem ini dapat diisi daya pada titik terendah harga listrik dan dikosongkan pada titik tertinggi untuk menghasilkan uang dengan memanfaatkan selisih antara harga puncak dan terendah; ketiga, ketika jaringan listrik padam, sistem PV akan terus bekerja sebagai sumber daya cadangan, dan inverter dapat dialihkan ke mode off-grid, sehingga PV dan baterai dapat disuplai ke beban melalui inverter.
Sistem penyimpanan energi fotovoltaik yang terhubung ke jaringan listrik
Sistem pembangkit listrik fotovoltaik dengan penyimpanan energi yang terhubung ke jaringan listrik dapat menyimpan kelebihan daya yang dihasilkan, sehingga meningkatkan proporsi pembangkitan dan konsumsi sendiri. Sistem ini digunakan dalam situasi ketika pembangkitan dan konsumsi sendiri energi surya tidak dapat disalurkan ke internet, tarif puncak jauh lebih mahal daripada tarif gelombang, dan tarif konsumsi sendiri jauh lebih mahal daripada tarif feed-in. Sistem ini terdiri dari susunan persegi fotovoltaik yang terdiri dari modul sel surya, pengontrol surya, bank baterai, inverter yang terhubung ke jaringan listrik, perangkat pendeteksi arus, beban, dan komponen lainnya. Pengontrol menyimpan sebagian energi surya dan menyalurkan sebagiannya ke beban ketika daya surya lebih besar daripada daya beban. Sistem ini ditenagai oleh kombinasi energi jaringan dan energi surya ketika daya surya tidak cukup untuk memberi daya pada beban. Setelah penghapusan subsidi fotovoltaik, sistem penyimpanan energi yang terhubung ke jaringan listrik dapat dipasang sebelum pemasangan sistem surya di beberapa negara dan wilayah, memungkinkan keluaran daya fotovoltaik sepenuhnya dihasilkan dan dikonsumsi sendiri. Perangkat penyimpanan energi yang terhubung ke jaringan listrik dapat digunakan dengan inverter dari berbagai produsen sambil mempertahankan konfigurasi aslinya. Ketika sensor arus mendeteksi aliran arus ke jaringan listrik, perangkat penyimpanan energi yang terhubung ke jaringan listrik akan aktif, menyimpan kelebihan listrik di baterai dan, jika baterai penuh, mengaktifkan pemanas air listrik. Baterai dapat diatur untuk mengirim listrik ke beban melalui inverter ketika beban rumah tangga meningkat di malam hari.
Sistem Jaringan Mikro untuk Penyimpanan Energi
Sistem mikrogrid terdiri dari susunan sel surya persegi, inverter yang terhubung ke jaringan, konverter dua arah PCS, sakelar pengalih cerdas, bank baterai, dan generator. Ketika ada cahaya, susunan fotovoltaik mengubah energi matahari menjadi listrik. Kemudian menggunakan inverter untuk memberi daya pada beban dan konverter dua arah PCS untuk mengisi daya paket baterai. Ketika tidak ada cahaya, baterai menggunakan konverter dua arah PCS untuk memberi daya pada beban. Mikrogrid adalah solusi paling efisien untuk menjamin keamanan jaringan listrik karena dapat sepenuhnya dan efisien memanfaatkan janji energi bersih terdistribusi sambil meminimalkan kekurangan kapasitas kecil, daya produksi yang tidak dapat diprediksi, dan keandalan rendah dari pasokan daya independen. Pengoperasian sistem yang aman berfungsi sebagai pelengkap yang bermanfaat bagi jaringan listrik besar. Mikrogrid dapat sangat membantu bisnis tradisional untuk modernisasi baik dari segi ekonomi maupun perlindungan lingkungan. Para ahli mengatakan aplikasi mikrogrid beragam dan dapat berkisar dari beberapa kilowatt hingga puluhan megawatt. Jaringan mikro dapat dirancang untuk bangunan sekecil satu unit hingga industri, pertambangan, perusahaan, rumah sakit, dan sekolah.
Pada akhir Oktober 2020, Badan Energi Nasional menyetujui penerapan “Kode Efisiensi Sistem Tenaga PV”, yang sepenuhnya meliberalisasi rasio kapasitas pembangkit listrik fotovoltaik, dengan rasio kapasitas yang direkomendasikan hingga 1.
Peluang:Pengiriman modul PV domestik akan terus meningkat secara signifikan dalam jangka panjang, sementara pengiriman inverter juga akan meningkat. Alokasi berlebih yang wajar dapat mewujudkan LCOE terendah, meningkatkan IRR proyek, dan mempercepat tercapainya kesetaraan harga.
Tantangan:Pengabaian penerangan dan volatilitas kapasitas berlebih dan kelebihan beban inverter pembangkit listrik PV.
Pembentukan sistem standar industri penyimpanan energi yang baik sangat penting. Sistem penyimpanan energi melibatkan banyak komponen peralatan, kinerja peralatan dalam rantai industri bervariasi, dan kebakaran serta kecelakaan lainnya merupakan kendala utama yang memengaruhi perkembangan penyimpanan energi.
Klarifikasi status pasar independen dari penyimpanan energi, fasilitas penyimpanan energi dapat dikombinasikan dengan fotovoltaik, tenaga termal, dan sumber daya listrik lainnya secara keseluruhan, untuk berpartisipasi dalam layanan pergeseran puncak dan pergeseran frekuensi sistem tenaga listrik, dan memperoleh pendapatan, tetapi juga sebagai entitas pasar independen.
Dukungan kebijakan yang beragam dan stabil, serta dukungan kebijakan industri untuk penyimpanan energi perlu disinkronkan dengan marketisasi, sambil menerapkan kebijakan industri yang beragam untuk berbagai skenario aplikasi.
Pengembangan energi masa depan Tiongkok akan melalui proses dari karbon tinggi ke karbon rendah hingga nol karbon. Energi baru di bidang kelistrikan akan secara bertahap beralih dari penggantian bertahap ke penggantian stok, untuk melengkapi sisi pengguna berupa penyimpanan energi + energi baru dan sisi pembangkit listrik berupa penyimpanan energi + energi baru yang setara. Diperkirakan pada tahun 2035, sumber energi baru seperti fotovoltaik akan mencakup lebih dari 30% dari bauran energi, mendukung tren peningkatan konsumsi energi tanpa meningkatkan emisi karbon.
Baik itu pembangkit penyimpanan energi yang dipasang dalam contoh transmisi atau distribusi daya, baik itu dengan lokasi berbagi stasiun lapangan energi terbarukan, atau akses independen ke pembangkit penyimpanan energi jaringan, semuanya terutama menguntungkan pasar listrik dan merupakan diversifikasi mode.
Energi baru menuju arah pengembangan penyimpanan energi yang terhubung ke jaringan listrik dan energi terbarukan yang bersih, dalam bentuk penyimpanan energi angin dan surya yang secara bertahap mulai didemonstrasikan di seluruh dunia. Penyimpanan energi yang mendukung fotovoltaik dan tenaga angin telah membawa efek ekonomi berupa stabilisasi berkelanjutan, pengaturan angin dan pengabaian penerangan, dan lain-lain, yang telah membawa peningkatan yang baik.
