Aukin afkastageta sólarorkuvera tengd raforkukerfinu og áhrif hennar á raforkukerfið hafa skapað hagstæðari skilyrði fyrir þróun orkugeymslu.
Geymsla sólarorku er frábrugðin raforkuframleiðslu tengdri raforkukerfinu að því leyti að hún notar rafhlöður til geymslu og tæki til að hlaða og afhlaða rafhlöðurnar; upphafsfjárfestingin verður meiri en fjölbreytnin í mögulegum notkunarmöguleikum verður mun breiðari. Í þessari grein kynnum við fjögur sviðsmynd af notkun sólarorku + orkugeymslu sem samsvara ýmsum notkunarsviðum: notkunarsviðsmyndir af sólarorkugeymslu innan raforkukerfisins, notkunarsviðsmyndir af sólarorkugeymslu utan raforkukerfisins, notkunarsviðsmyndir af orkugeymslukerfum í blönduðu raforkukerfi og notkunarsviðsmyndir af sólarorkugeymslu í ör-raforkukerfinu.
1. Atburðarás fyrir orkugeymsluforrit utan raforkukerfis með sólarorku
Sólarorkugeymslu- og raforkuframleiðslukerfi utan raforkukerfisins eru í auknum mæli notuð í afskekktum fjallasvæðum, rafmagnslausum svæðum, eyjum, samskiptastöðvum og götulýsingu, meðal annars þar sem þau geta starfað sjálfstætt án þess að vera háð raforkukerfinu.
Kerfið samanstendur af sólarorkufylki, sólarorkubreyti, rafhlöðugeymsla og aflgjafa. Þegar ljós er til staðar breytir sólarorkufylkið sólarorku í raforku og veitir samtímis afl til aflgjafans í gegnum öfuga stýringu og hleður rafhlöðupakkann; þegar ekkert ljós er knýr rafhlaðan riðstraumsaflið í gegnum aflgjafann.
Sólarorkuframleiðslukerfi sem eru ekki tengd raforkukerfinu eru sérstaklega hönnuð til notkunar á svæðum þar sem skortir raforkukerf eða þar sem tíð rafmagnsleysi er. Þessi kerfi starfa á þann hátt að þau „geyma og nota“ eða „fyrst geyma og síðan nota“, svipað og þegar kol eru send í gegnum snjó. „Snjórinn sem er innfelldur í kolin“ Á svæðum án raforkukerfs eða þar sem rafmagnsleysi hefur áhrif á fjölskyldur eru kerfi sem eru ekki tengd raforkukerfum mjög hagnýt.
2. Sviðsmyndir fyrir orkugeymsluforrit í sólarorkuverum með blendingsneti
Sólarorkugeymslukerfi fyrir raforkukerfi eru almennt notuð við tíð rafmagnstruflanir. Háir eiginnotkunargjöld koma í veg fyrir umframframboð á internetinu; háannagjöld eru mun dýrari en gjaldskrár í dalnum og fyrir aðra notkun.
Kerfið samanstendur af sólarsellueiningum, sólarorkuvélum sem eru tengdar við og utan raforkukerfisins, rafhlöðupökkum, hleðslum og öðrum íhlutum. Í ljósi breytir sólarorkukerfið sólarorku í raforku og hleður rafhlöðuna á meðan það veitir hleðslunni orku í gegnum sólarstýringarinverterinn; þegar ljós er fjarverandi hleður rafhlaðan sólarstýringarinverterinn og veitir síðan riðstraumsálaginu orku.
Innleiðing hleðslu-/afhleðslustýringa og rafhlöðu í kerfi tengd raforkukerfi og kerfi utan raforkukerfis hækkar heildarkostnaðinn um það bil 30%-50% samanborið við raforkuframleiðslukerfi tengt raforkukerfi. Þessi aukning eykur þó möguleika kerfisins á notkun. Í fyrsta lagi er hægt að stilla sólarorkukerfið til að framleiða rafmagn á nafnafköstum sínum á tímabilum mikillar rafmagnsþarfar til að lækka rafmagnskostnað. Í öðru lagi er hægt að hlaða sólarorkukerfið utan raforkukerfis og afhlaða það á hámarkstímabili rafmagnsþarfar, sem nýtir sér verðmuninn á milli hámarks- og dalshluta. Að lokum, ef raforkukerfið er ekki tiltækt, virkar sólarorkukerfið sem varaaflgjafi og hægt er að slökkva á inverternum til að starfa utan raforkukerfis. Nú á dögum er þetta algengara í þróuðum löndum erlendis.
3. Sviðsmyndir fyrir notkun sólarorkugeymslukerfa á raforkukerfinu
Sólarorkuframleiðslukerfi á raforkukerfinu, sem starfar í riðstraumstengingarham aðallega með sólarorku- og orkugeymsluíhlutum. Auk þess að auka hlutfall sjálfframleiddrar orkuframleiðslu og jarðtengdrar dreifingargeymslu fyrir sólarorku, geymslu fyrir sólarorku í iðnaði og viðskiptum og annarra mögulegra nota, hefur kerfið getu til að geyma umframframleiðslu.
Sólarsellueiningar samanstanda af sólarorkukerfinu, sem er bætt við rafhlöðupakka, hleðslu-/afhleðslustýringu (PCS) og orkunotkunarálagi. Í aðstæðum þar sem sólarorka er undir álagsafli er kerfið að hluta til knúið af sólarorku og raforkukerfinu. Hins vegar, þegar sólarorka fer yfir álagsafli, er hluti sólarorkunnar notaður til að veita álaginu orku, en afgangurinn er geymdur í gegnum stýringuna. Að auki er hægt að nota orkugeymslukerfið í eftirspurnarstjórnun, hámarks- og dalssamræmingu og öðrum aðstæðum til að auka arðsemi kerfisins.
Á nýja orkumarkaði Kína hefur orkugeymslukerfi tengt sólarorkukerfinu vakið mikinn áhuga sem ný notkunarmöguleiki fyrir endurnýjanlega orku. Með því að samþætta orkugeymslutæki, sólarorkuframleiðslu og riðstraumsnet hámarkar kerfið nýtingu endurnýjanlegrar orku.
4. Sviðsmyndir fyrir notkun örorkugeymslukerfa
Vegna mikilvægis síns sem orkugeymslutæki er örnetorkugeymslukerfið að taka sífellt áberandi stöðu í raforkukerfinu og nýrri orkuþróun Kína.
Þar sem endurnýjanleg orka verður vinsælli og vísinda- og tækniframfarir halda áfram að aukast, halda notkunarmöguleikar fyrir örorkugeymslukerfi áfram að vaxa. Þessir möguleikar varða fyrst og fremst tvo þætti sem taldir eru upp hér að neðan:
1). Dreifð orkuframleiðsla og orkugeymslukerfi: Dreifð orkuframleiðsla felur í sér staðsetningu lítilla orkuframleiðslutækja nálægt notandanum, með því að nýta orkugjafa eins og vindorku, sólarorku og aðrar orkugjafa. Öll umframorka sem myndast er síðan geymd í orkugeymslukerfi sem þjónar sem varaaflgjafi á tímabilum mikillar rafmagnsþörfar eða þegar rafmagnsleysi er í raforkukerfinu.
2). Örorkugeymslukerfi í örneti: Til að tryggja áreiðanlega staðbundna aflgjafa á afskekktum svæðum, eyjum og öðrum stöðum þar sem erfitt er að komast að raforkukerfinu, er hægt að nota orkugeymslukerfi í örneti sem varaaflgjafa.
Með því að nýta sér fjölorkuviðbætur geta örnet hámarkað nýtingu möguleika dreifðrar hreinnar orku. Þetta gerir þeim kleift að draga úr óhagstæðum þáttum eins og takmarkaðri afkastagetu, óáreiðanlegri orkuframleiðslu og óáreiðanlegum sjálfstæðum aflgjöfum, en jafnframt tryggja öruggan rekstur stærra raforkukerfisins. Fyrir vikið þjóna örnet sem verðmæt viðbót við stærra raforkukerfi. Umfang notkunarsviðsmynda örneta er mun meira, allt frá nokkrum kílóvöttum upp í tugi megavött, og fjölbreytni mögulegra útfærslna er mun meiri.
Notkunarmynstur sólarorkugeymslu eru fjölbreytt og ná yfir örnet, kerfi utan nets og kerfi tengd neti. Hagnýt notkun endurnýjanlegrar orku einkennast af einstökum kostum og eiginleikum hverrar sviðsmyndar, sem samanlagt veita notendum áreiðanlega og skilvirka orku.
Þar sem sólarorkutækni heldur áfram að þróast og kostnaður lækkar, mun orkugeymsla með sólarorku gegna stærra hlutverki í orkukerfi framtíðarinnar. Á sama tíma mun framþróun og innleiðing fjölbreyttra sviðsmynda auðvelda hraða framþróun vaxandi orkugeirans í Kína og stuðla að orkubreytingu og kolefnislítils, umhverfislega sjálfbærrar þróunar.
