太陽光発電エネルギー貯蔵は、系統連系型発電とは異なり、バッテリーやバッテリーの充放電装置を増設するため、初期費用は20～40%増加しますが、適用範囲ははるかに広くなります。用途に応じて、太陽光発電エネルギー貯蔵発電システムは、オフグリッド発電システム、オフグリッドエネルギー貯蔵システム、系統連系型エネルギー貯蔵システム、および各種エネルギーハイブリッドマイクログリッドシステムなどの4種類に分類されます。
太陽光発電によるオフグリッド発電システム
オフグリッド太陽光発電システム（オフグリッド太陽光発電）は、電卓に組み込まれた太陽電池に加え、電子時計の本体に簡単に応用できる最もシンプルな太陽光発電システムであり、ソーラーパネル、簡単な充電装置、バッテリーで構成されています。このような装置は、牧畜民がラジオや夜間照明用の電源として持ち運ぶのによく使われます。現在では、このようなポータブル太陽光発電も存在します。
系統連系型および独立型エネルギー貯蔵システム
太陽光発電システムは、実際の用途に応じてさまざまな種類があり、系統連系型発電、エネルギー貯蔵、および系統外個別運転の両方を特徴とするオフグリッドエネルギー貯蔵システムです。一部の商業地域では、変圧器の容量が限られているため、太陽光発電システムが電力をオンラインで販売することは許可されておらず、また地域の電力網の不安定性にも影響されます。さらに、インターネット価格が安すぎるため、個別使用電力価格が高く、ピーク時と谷間の価格差が大きい地域もあります。これらの地域では、系統連系型およびオフグリッドエネルギー貯蔵システムの使用に適した太陽光発電所の設置が行われます。
太陽光発電とオフグリッドエネルギー貯蔵システムには、主に4つの収益化方法があります。
1. 負荷に太陽光発電電源を使用することで、電力のピーク出力時の価格を設定し、電気料金を削減できます。
2. ピーク時とオフピーク時の価格差を利用して利益を上げるため、オフピーク時に充電し、ピーク時に放電する。
3. オンラインにすることはできません。逆流防止システムを設置できます。PV 電力が負荷電力よりも大きい場合、バッテリー ストレージまで電力を使用できません。
4. 停電が発生した場合、システムはオフグリッドモードに切り替わり、PVシステムは発電を継続し、システムはバックアップ電源として動作を継続します。太陽光発電とバッテリー電源はインバータを介して負荷に供給されます。
系統連系型発電システムと比較して、オフグリッドシステムは充電/放電コントローラとバッテリーを追加するため、システムコストは約30%増加しますが、適用範囲は広くなります。第一に、電気料金のピーク時に定格出力で出力するように設定することで、電気料金を削減できます。第二に、電気料金の谷間に充電し、ピーク時に放電することで、ピーク時と谷間の価格差を利用して収益を上げることができます。第三に、系統が停電した場合、PVシステムはバックアップ電源として動作し続け、インバータをオフグリッドモードに切り替えることで、PVとバッテリーからインバータを介して負荷に電力を供給できます。
系統連系型太陽光発電エネルギー貯蔵システム
系統連系型蓄電システムを備えた太陽光発電システムは、余剰電力を蓄電することで、自家発電と自家消費の割合を高めることができます。これらのシステムは、太陽光発電による自家発電と自家消費をインターネットに供給できない場合、ピーク料金が波状料金よりもはるかに高い場合、自家消費料金が売電料金よりも大幅に高い場合に利用されます。このシステムは、太陽電池モジュール、ソーラーコントローラー、バッテリーバンク、系統連系型インバーター、電流検出装置、負荷、およびその他のコンポーネントで構成される太陽光発電スクエアアレイから成ります。コントローラーは、太陽光発電量が負荷電力よりも大きい場合に、太陽エネルギーの一部を蓄電し、その一部を負荷に供給します。太陽光発電量が負荷の電力供給に十分でない場合は、系統電力と太陽エネルギーの組み合わせでシステムが稼働します。太陽光発電補助金の廃止に伴い、一部の国や地域では、太陽光発電システムの設置に先立って系統連系型蓄電システムを設置することが可能になり、太陽光発電出力の完全な自家発電と自家消費が可能になりました。系統連系型蓄電装置は、元の構成を維持したまま、様々なメーカーのインバーターと組み合わせて使用できます。電流センサーが系統への電流の流れを検出すると、系統連系型蓄電装置が作動し、余剰電力をバッテリーに蓄えます。バッテリーが満充電になると、電気温水器が作動します。夜間に家庭の電力負荷が増加した際には、バッテリーからインバーターを介して負荷に電力を供給するように設定することも可能です。
エネルギー貯蔵用マイクログリッドシステム
マイクログリッドシステムは、太陽電池の正方形アレイ、グリッド接続インバータ、PCS双方向コンバータ、インテリジェントスイッチングスイッチ、バッテリーバンク、および発電機で構成されています。負荷など。光があるときは、太陽光発電アレイが太陽エネルギーを電気に変換します。次に、インバータを使用して負荷に電力を供給し、PCS双方向コンバータを使用してバッテリーパックを充電します。光がないときは、バッテリーがPCS双方向コンバータを使用して負荷に電力を供給します。マイクログリッドは、分散型クリーンエネルギーの可能性を最大限に活用し、独立電源の小容量、予測不可能な発電量、信頼性の低さといった欠点を最小限に抑えることができるため、電力網の安全性を確保するための最も効率的なソリューションです。システムの安全な運用は、大規模な電力網の有益な補完となります。マイクログリッドは、経済と環境保護の両面で、従来のビジネスの近代化に大きく貢献できます。専門家によると、マイクログリッドの用途は多様で、数キロワットから数十メガワットまで規模が及ぶ可能性があります。マイクログリッドは、単一の建物といった小規模なものから、工場、鉱山、企業、病院、学校といった大規模なものまで、あらゆる規模の施設向けに設計できる。
2020年10月末、国家エネルギー局は「太陽光発電システム効率コード」の実施を承認し、太陽光発電所の容量比率を完全に自由化し、推奨容量比率を最大1とした。
機会：国内の太陽光発電モジュール出荷量は長期的に大幅に増加し続け、インバーターの出荷量も同様に増加すると予想される。適切な過剰配分を行うことで、LCOE（均等化発電原価）を最小化し、プロジェクトIRR（内部収益率）を向上させ、パリティ（価格同等性）の促進を加速させることができる。
チャレンジ：光照射の減少と、太陽光発電インバータの過負荷容量および過負荷耐性の変動性。
健全なエネルギー貯蔵産業標準システムの確立、エネルギー貯蔵システムは多くの機器リンクを含み、産業チェーン機器の性能は様々であり、火災などの事故はエネルギー貯蔵の発展に影響を与える主要なボトルネックである。
エネルギー貯蔵の独立した市場における地位を明確にすることで、エネルギー貯蔵設備は太陽光発電、火力発電などの他の電源と一体化して、電力系統のピークシフトや周波数シフトサービスに参加し、収益を得るだけでなく、独立した市場主体としても機能することができる。
多様で安定した政策支援が必要であり、エネルギー貯蔵に関する産業政策支援は市場化と同期させるとともに、様々な用途シナリオに対応した多様な産業政策を実施する必要がある。
中国の将来のエネルギー開発は、高炭素から低炭素、そしてゼロカーボンへと移行していく過程を経る。電力分野における新エネルギーは、段階的な代替から徐々に貯蔵代替へと移行し、最終的にはエネルギー貯蔵と新エネルギーのユーザー側、そして発電側におけるエネルギー貯蔵と新エネルギーの同等性を実現する。2035年までに、太陽光発電などの新エネルギー源がエネルギーミックスの30%以上を占め、炭素排出量を増加させることなくエネルギー消費の増加傾向を支えることが期待される。
送電設備や配電設備に設置されるエネルギー貯蔵プラントが、再生可能エネルギー発電所の共有サイトと連携している場合でも、独立して系統連系型エネルギー貯蔵プラントと連携している場合でも、その主な目的は電力市場の利益と方式の多様化にある。
クリーンな再生可能エネルギーの系統連系型エネルギー貯蔵の開発方向への新たなエネルギーの流れとして、風力発電や太陽光発電の貯蔵という形で、世界各地で徐々に実証実験が開始されている。エネルギー貯蔵は、太陽光発電や風力発電を支えることで、継続的な安定化、風力発電や太陽光発電の廃止の調整など、経済効果を大幅に向上させている。
