ფოტოელექტრული ენერგიის ქსელთან დაკავშირებული მზარდი სიმძლავრე და შედეგად ქსელზე ზემოქმედება ენერგიის შენახვის განვითარებისთვის უფრო ხელსაყრელი პირობები შექმნა.
ფოტოელექტრული ენერგიის შენახვა ქსელთან დაკავშირებული ელექტროენერგიის გენერაციისგან იმით განსხვავდება, რომ ის იყენებს აკუმულატორებს შესანახად და მოწყობილობებს აკუმულატორების დასატენად და განმუხტვისთვის; საწყისი ინვესტიცია უფრო დიდი იქნება, მაგრამ შესაძლო გამოყენების დიაპაზონი გაცილებით ფართო. ამ სტატიაში ჩვენ წარმოგიდგენთ ოთხ ფოტოელექტრული + ენერგიის შენახვის სცენარს, რომლებიც შეესაბამება სხვადასხვა გამოყენებას: ქსელში ჩართული ფოტოელექტრული ენერგიის შენახვის სცენარები, ქსელს გარეთ განლაგებული ფოტოელექტრული ენერგიის შენახვის სცენარები, ჰიბრიდული ქსელის ენერგიის შენახვის სისტემის სცენარები და მიკროქსელში ენერგიის შენახვის სცენარები.
1. სცენარი ფოტოელექტრული ქსელის გარეშე ენერგიის შენახვის აპლიკაციებისთვის
ფოტოელექტრული ქსელიდან გამორთული ენერგიის შენახვისა და ელექტროენერგიის გენერაციის სისტემები სულ უფრო ხშირად გამოიყენება შორეულ მთიან რეგიონებში, ელექტროენერგიის გარეშე დარჩენილ რაიონებში, კუნძულებზე, საკომუნიკაციო საბაზო სადგურებსა და ქუჩის განათებაში, სხვა ადგილებში, სადაც მათ შეუძლიათ ავტონომიურად მუშაობა ელექტროქსელზე დამოკიდებულების გარეშე.
სისტემას ქმნის ფოტოელექტრული მასივი, ფოტოელექტრული ინვერტორი, აკუმულატორის დაგროვება და სიმძლავრის დატვირთვა. სინათლის არსებობის შემთხვევაში, ფოტოელექტრული მასივი მზის ენერგიას ელექტროენერგიად გარდაქმნის და ერთდროულად დატვირთვას ენერგიას აწვდის ინვერსული მართვის ინტეგრირებული მანქანის მეშვეობით და ტენის აკუმულატორის ბლოკს; სინათლის არარსებობის შემთხვევაში, აკუმულატორი ინვერტორის მეშვეობით კვებავს ცვლადი დენის დატვირთვას.
ელექტროქსელის გარეშე ფოტოელექტრული ენერგიის გენერაციის სისტემები სპეციალურად შექმნილია იმ რეგიონებში განსათავსებლად, სადაც ელექტროქსელი არ არის ან ელექტროენერგიის ხშირი გათიშვაა. ეს სისტემები მუშაობს „შენახვისა და გამოყენების“ ან „ჯერ შენახვა და შემდეგ გამოყენება“ პრინციპით, ანალოგიურად, თუ როგორ იგზავნება ნახშირი თოვლში. „ნახშირში ჩადგმული თოვლი“ ელექტროქსელის გარეშე ან ხშირი გათიშვებით, რაც ოჯახებზე ახდენს გავლენას, ელექტროქსელის გარეშე სისტემები ძალიან პრაქტიკულია.
2. ფოტოელექტრული ჰიბრიდული ქსელის ენერგიის შენახვის აპლიკაციების სცენარები
ფოტოელექტრული ჰიბრიდული ქსელის ენერგიის შენახვის სისტემები ხშირად გამოიყენება ელექტროენერგიის ხშირი შეფერხებების დროს. მაღალი თვითმოხმარების ტარიფები ხელს უშლის ინტერნეტისთვის ჭარბი რაოდენობის მიწოდებას; პიკური ტარიფები მნიშვნელოვნად უფრო ძვირია, ვიდრე ხეობის ტარიფები და ალტერნატიული გამოყენების ტარიფები.
სისტემას ქმნის ფოტოელექტრული მასივები, რომლებიც შედგება მზის უჯრედების მოდულების, ქსელთან დაკავშირებული და გარე ქსელიდან გამორთული მზის ენერგიის ინტეგრირებული დანადგარების, აკუმულატორების პაკეტების, დატვირთვებისა და სხვა კომპონენტებისგან. სინათლის არსებობის შემთხვევაში, ფოტოელექტრული მასივი მზის ენერგიას ელექტროენერგიად გარდაქმნის და ტენის აკუმულატორის ბანკს, ამავდროულად, დატვირთვას ენერგიას აწვდის მზის ენერგიის მართვის ინვერტორის მეშვეობით; როდესაც სინათლე არ არის, აკუმულატორი ტენის მზის ენერგიის მართვის ინვერტორს და შემდგომში ენერგიას აწვდის ცვლადი დენის დატვირთვას.
ქსელთან დაკავშირებულ და ქსელგარეშე სისტემაში დამუხტვა/განმუხტვის კონტროლერებისა და აკუმულატორების ჩართვა ქსელთან დაკავშირებულ ელექტროენერგიის გენერაციის სისტემასთან შედარებით საერთო ღირებულებას დაახლოებით 30%-50%-ით ზრდის. თუმცა, ეს დამატება აფართოებს სისტემის პოტენციურ გამოყენებას. პირველ რიგში, ელექტროენერგიის ხარჯების შესამცირებლად შესაძლებელია ფოტოელექტრული სისტემის კონფიგურაცია ისე, რომ ელექტროენერგიის მაღალი მოთხოვნის პერიოდებში მისი ნომინალური სიმძლავრით გამოიმუშაოს ენერგია. მეორეც, შესაძლებელია ფოტოელექტრული სისტემის დატენვა ქსელგარეშე მუშაობის რეჟიმში და განმუხტვა პიკური ელექტროენერგიის მოთხოვნის პერიოდში, პიკური და ველის სეგმენტებს შორის ფასების სხვაობის გამოყენებით. და ბოლოს, იმ შემთხვევაში, თუ ქსელი მიუწვდომელია, ფოტოელექტრული სისტემა ფუნქციონირებს როგორც სარეზერვო კვების წყარო, ხოლო ინვერტორის გამორთვა შესაძლებელია ქსელისგარეშე რეჟიმში მუშაობისთვის. ამჟამად, ეს სცენარი უფრო ხშირად ხორციელდება საზღვარგარეთ განვითარებულ ქვეყნებში.
3. ქსელში ჩართული ფოტოელექტრული ენერგიის შენახვის სისტემების გამოყენების სცენარები
ქსელში ჩართული ენერგიის შენახვის ფოტოელექტრული ენერგიის გენერაციის სისტემა, რომელიც მუშაობს ცვლადი დენის შეერთების რეჟიმში, ძირითადად ფოტოელექტრული და ენერგიის შენახვის კომპონენტების გამოყენებით. თვითგენერირებული თვითმოხმარების და მიწისზედა ფოტოელექტრული განაწილების შენახვის, სამრეწველო და კომერციული ფოტოელექტრული ენერგიის შენახვის და სხვა პოტენციური გამოყენების პროპორციის გაზრდის გარდა, სისტემას აქვს ჭარბი ენერგიის შენახვის შესაძლებლობა.
მზის ელემენტების მოდულები შედგება ფოტოელექტრული მასივისგან, რომელიც ავსებს აკუმულატორების ბლოკს, დამუხტვა/განმუხტვის კონტროლერის PCS-ს და ენერგომომხმარებელ დატვირთვას. იმ შემთხვევებში, როდესაც მზის ენერგია ჩამოტვირთვის სიმძლავრეს ჩამორჩება, სისტემა ნაწილობრივ მზის ენერგიით და ქსელით იკვებება. პირიქით, როდესაც მზის ენერგია აღემატება დატვირთვის სიმძლავრეს, მზის ენერგიის ნაწილი გამოიყენება დატვირთვისთვის ენერგიით მომარაგებისთვის, ხოლო დარჩენილი ნაწილი ინახება კონტროლერის მეშვეობით. გარდა ამისა, ენერგიის შენახვის სისტემა შეიძლება გამოყენებულ იქნას მოთხოვნის მართვის, პიკური და ველის არბიტრაჟის და სხვა სცენარებში სისტემის მომგებიანობის მოდელის გასაძლიერებლად.
ჩინეთის ახალ ენერგეტიკულ ბაზარზე, განახლებადი ენერგიის გამოყენების ახალ სცენარად, ფოტოელექტრული ქსელთან დაკავშირებულმა ენერგიის შენახვის სისტემამ მნიშვნელოვანი ინტერესი გამოიწვია. ენერგიის შენახვის მოწყობილობის, ფოტოელექტრული ენერგიის გენერაციისა და ცვლადი დენის ქსელის ინტეგრირებით, სისტემა მაქსიმალურად ზრდის განახლებადი ენერგიის გამოყენებას.
4. მიკროქსელის ენერგიის შენახვის სისტემის გამოყენების სცენარები
ენერგიის შენახვის მოწყობილობის მნიშვნელობის გამო, მიკროქსელის ენერგიის შენახვის სისტემა სულ უფრო მნიშვნელოვან ადგილს იკავებს ჩინეთის ენერგოსისტემასა და ახალი ენერგეტიკის განვითარებაში.
განახლებადი ენერგიის პოპულარობის ზრდასთან და სამეცნიერო და ტექნოლოგიური მიღწევების განვითარებასთან ერთად, მიკროქსელის ენერგიის შენახვის სისტემების გამოყენების სცენარები კვლავ იზრდება. ეს სცენარები, ძირითადად, ქვემოთ ჩამოთვლილ ორ ასპექტს ეხება:
1). განაწილებული ელექტროენერგიის გენერაცია და ენერგიის შენახვის სისტემა: განაწილებული ელექტროენერგიის გენერაცია გულისხმობს მცირე მასშტაბის ელექტროენერგიის გენერაციის აპარატურის განთავსებას საბოლოო მომხმარებლისთან ახლოს, ისეთი წყაროების გამოყენებით, როგორიცაა ქარის ენერგია, მზის ფოტოელექტრული ენერგია და სხვა. გამომუშავებული ნებისმიერი ჭარბი ენერგია შემდგომში ინახება ენერგიის შენახვის სისტემაში, რომელიც ემსახურება სარეზერვო ენერგიის წყაროს ელექტროენერგიის მაღალი მოთხოვნის ან ქსელის გათიშვის პერიოდებში.
2). მიკროქსელის ენერგიის სარეზერვო ასლი: შორეულ რაიონებში, კუნძულებსა და ქსელთან ძნელად მისადგომი სხვა ადგილებში საიმედო ადგილობრივი ენერგომომარაგებისთვის, მიკროქსელის ენერგიის შენახვის სისტემები შეიძლება გამოყენებულ იქნას სარეზერვო ენერგიის წყაროებად.
მრავალენერგეტიკული კომპლემენტაციის გამოყენებით, მიკროქსელებს შეუძლიათ განაწილებული სუფთა ენერგიის პოტენციალის ოპტიმიზაცია. ეს მათ საშუალებას აძლევს შეამცირონ ისეთი არახელსაყრელი ასპექტები, როგორიცაა შეზღუდული სიმძლავრე, არასანდო ელექტროენერგიის გამომუშავება და არასანდო დამოუკიდებელი ენერგომომარაგება, ამავდროულად უზრუნველყონ უფრო დიდი ელექტროქსელის უსაფრთხო ფუნქციონირება. შედეგად, მიკროქსელები უფრო დიდი ელექტროქსელის ღირებულ დამატებას წარმოადგენს. მიკროქსელის გამოყენების სცენარების მასშტაბი გაცილებით დიდია, რამდენიმე კილოვატიდან ათობით მეგავატამდე, ხოლო შესაძლო განხორციელების მრავალფეროვნება გაცილებით ფართოა.
ფოტოელექტრული ენერგიის შენახვის გამოყენების ნიმუშები ფართო და მრავალფეროვანია და მოიცავს მიკროქსელებს, ქსელიდან გამორთულ სისტემებს და ქსელთან დაკავშირებულ სისტემებს. განახლებადი ენერგიის პრაქტიკული გამოყენება ხასიათდება თითოეული სცენარის ტიპის უნიკალური უპირატესობებითა და მახასიათებლებით, რომლებიც ერთობლივად მომხმარებლებს საიმედო და ეფექტური ენერგიით ამარაგებენ.
რადგან ფოტოელექტრული ტექნოლოგიები აგრძელებს განვითარებას და ხარჯების შემცირებას, ფოტოელექტრული ენერგიის შენახვა მომავლის ენერგეტიკულ სისტემაში უფრო მნიშვნელოვან ადგილს დაიკავებს. ამავდროულად, მრავალფეროვანი სცენარების განვითარება და განხორციელება ხელს შეუწყობს ჩინეთის განვითარებადი ენერგეტიკული სექტორის სწრაფ წინსვლას და ხელს შეუწყობს ენერგეტიკული ტრანსფორმაციისა და დაბალნახშირბადიანი, გარემოსდაცვითი თვალსაზრისით მდგრადი განვითარების მიღწევას.
