Фотоэлектрлік электр станцияларының электр желісіне қосылған қуатының кеңеюі және нәтижесінде электр желісіне әсер ету энергия сақтауды дамыту үшін қолайлы жағдайлар туғызды.
Фотоэлектрлік энергия сақтау электр желісіне қосылған электр энергиясын өндіруден ерекшеленеді, себебі ол батареяларды сақтау үшін, ал құрылғыларды батареяларды зарядтау және разрядтау үшін пайдаланады; бастапқы инвестиция көбірек болады, бірақ мүмкін болатын қолдану аясы айтарлықтай кең болады. Бұл мақалада біз әртүрлі қолданбаларға сәйкес келетін төрт фотоэлектрлік энергия + энергия сақтау сценарийін ұсынамыз: фотоэлектрлік энергияны желідегі энергия сақтау сценарийлері, фотоэлектрлік энергияны желіден тыс энергия сақтау сценарийлері, гибридті желілік энергия сақтау жүйесін қолдану сценарийлері және фотоэлектрлік микрожелілік энергия сақтау сценарийлері.
1. Күн энергиясын желіден тыс сақтауды қолдану сценарийі
Фотоэлектрлік желіден тыс энергия сақтау және электр энергиясын өндіру жүйелері шалғай таулы аймақтарда, электр қуаты жоқ аудандарда, аралдарда, байланыс базалық станцияларында және көше жарықтандыруында, сондай-ақ электр желісіне тәуелді болмай-ақ автономды түрде жұмыс істей алатын басқа жерлерде барған сайын кеңінен қолданылуда.
Жүйе фотоэлектрлік массивтен, фотоэлектрлік инвертордан, батарея сақтау құрылғысынан және қуат жүктемесінен тұрады. Жарық болған кезде фотоэлектрлік массив күн энергиясын электр энергиясына айналдырады және бір уақытта кері басқару интеграцияланған машинасы арқылы жүктемеге қуат береді және батарея блогын зарядтайды; жарық болмаған кезде, батарея айнымалы ток жүктемесін инвертор арқылы қуаттандырады.
Электр желісінен тыс фотоэлектрлік энергия өндіру жүйелері электр желілері жоқ немесе электр қуаты жиі өшіп қалатын аймақтарда орналастыру үшін арнайы жасалған. Бұл жүйелер көмірдің қар арқылы қалай жіберілетініне ұқсас «сақтау және пайдалану» немесе «алдымен сақтау, содан кейін пайдалану» тәсілімен жұмыс істейді. «Көмірге сіңген қар» Электр желісі жоқ немесе отбасыларға әсер ететін жиі электр қуаты өшіп қалатын аймақтарда электр желісінен тыс жүйелер өте практикалық.
2. Фотоэлектрлік гибридті желілік энергия сақтау қолданбаларына арналған сценарийлер
Күн энергиясын сақтау жүйелері жиі электр қуаты үзілген кезде қолданылады. Өзін-өзі тұтынудың жоғары тарифтері интернетке артық энергияның түсуіне жол бермейді; шың тарифтері алқаптық және балама қолданбаларға арналған тарифтерге қарағанда айтарлықтай қымбат.
Күн батареясы модульдерінен, желіден тыс және желіге қосылған күн энергиясын біріктірілген жабдықтардан, батарея блоктарынан, жүктемелерден және басқа да компоненттерден тұратын фотоэлектрлік массивтер жүйені құрайды. Жарық болған кезде фотоэлектрлік массив күн энергиясын электр энергиясына айналдырады және күнді басқару инверторы арқылы жүктемеге қуат бере отырып, батарея банкін зарядтайды; жарық болмаған кезде, батарея күнді басқару инверторын зарядтайды және кейіннен айнымалы ток жүктемесіне қуат береді.
Электр желісіне қосылған және желіден тыс жүйеге зарядтау/разрядтау контроллері мен батареяларды қосу электр желісіне қосылған электр энергиясын өндіру жүйесімен салыстырғанда жалпы құнын шамамен 30%-50%-ға арттырады. Дегенмен, бұл кеңейту жүйенің әлеуетті қолданылу аясын кеңейтеді. Біріншіден, электр энергиясына деген сұраныс жоғары кезеңдерде электр энергиясына деген сұраныстың жоғары кезеңінде электр энергиясын өндіру үшін фотоэлектрлік жүйені конфигурациялауға болады, бұл электр энергиясының құнын төмендетуге мүмкіндік береді. Екіншіден, электр энергиясына деген сұраныстың жоғары кезеңінде фотоэлектрлік жүйені зарядтауға және оны электр энергиясына деген сұраныстың ең жоғары кезеңінде разрядтауға болады, бұл шың мен алқап сегменттері арасындағы баға айырмашылығын пайдаланады. Соңында, электр желісі қолжетімді болмаған жағдайда, фотоэлектрлік жүйе резервтік қуат көзі ретінде жұмыс істейді, ал инверторды желіден тыс режимде жұмыс істеу үшін өшіруге болады. Қазіргі уақытта бұл сценарий шетелдегі дамыған елдерде жиірек жүзеге асырылады.
3. Желідегі фотоэлектрлік энергия сақтау жүйелерін қолдану сценарийлері
Негізінен фотоэлектрлік және энергия сақтау компоненттерін пайдаланатын айнымалы ток байланыс режимінде жұмыс істейтін желідегі энергия сақтау фотоэлектрлік энергия өндіру жүйесі. Өздігінен өндірілетін өзіндік тұтыну және жердегі фотоэлектрлік тарату сақтау, өнеркәсіптік және коммерциялық фотоэлектрлік энергия сақтау және басқа да әлеуетті қолдану үлесін арттырумен қатар, жүйе артық энергия өндіруді сақтау мүмкіндігіне ие.
Күн батареяларының модульдері фотоэлектрлік массивтен тұрады, ол батарея блогымен, зарядтау/разрядтау контроллерімен және қуат тұтынатын жүктемемен толықтырылады. Күн энергиясы жүктеме қуатынан аз болған жағдайларда жүйе ішінара күн энергиясымен және электр желісімен қоректенеді. Керісінше, күн энергиясы жүктеме қуатынан асып кеткен кезде, күн энергиясының бір бөлігі жүктемені қуатпен қамтамасыз ету үшін пайдаланылады, ал қалған бөлігі контроллер арқылы сақталады. Сонымен қатар, энергия сақтау жүйесін сұранысты басқаруда, шың және алқап арбитражында және жүйенің пайдалылық моделін арттыру үшін басқа сценарийлерде пайдалануға болады.
Қытайдың жаңа энергетика нарығында фотоэлектрлік желіге қосылған энергия сақтау жүйесі жаңартылатын энергияны қолданудың жаңа сценарийі ретінде айтарлықтай қызығушылық тудырды. Энергия сақтау құрылғысын, фотоэлектрлік электр энергиясын өндіруді және айнымалы ток желісін біріктіру арқылы жүйе жаңартылатын энергияны пайдалануды барынша арттырады.
4. Микрожелілік энергия сақтау жүйесін қолдану сценарийлері
Энергия сақтау құрылғысы ретіндегі маңыздылығына байланысты, микрожелілік энергия сақтау жүйесі Қытайдың энергетикалық жүйесі мен жаңа энергетикалық дамуында маңызды орынға ие болып келеді.
Жаңартылатын энергия көздерінің танымалдылығы артып, ғылыми-техникалық жетістіктер дами берген сайын, микрожелілік энергия сақтау жүйелерін қолдану сценарийлері өсе береді. Бұл сценарийлер негізінен төменде көрсетілген екі аспектіге қатысты:
1). Таратылған электр энергиясын өндіру және энергияны сақтау жүйесі: Таратылған электр энергиясын өндіру жел энергиясы, күн фотоэлектрлік станциясы және басқа да көздерді пайдалана отырып, соңғы тұтынушыға жақын жерде шағын көлемді электр энергиясын өндіру құрылғыларын орналастыруды білдіреді. Өндірілген кез келген артық электр энергиясы кейіннен энергия сақтау жүйесінде сақталады, электр энергиясына деген сұраныс жоғары болған немесе электр желісінің үзілістері кезінде резервтік қуат көзі ретінде қызмет етеді.
2). Микрожелілік қуат резерві: Шалғай аудандарда, аралдарда және желіге қол жеткізу қиын басқа жерлерде сенімді жергілікті электрмен жабдықтау үшін микрожелілік энергия сақтау жүйелерін резервтік қуат көздері ретінде пайдалануға болады.
Микрожелілер көп энергиялы толықтыруды пайдалану арқылы таратылған таза энергияның әлеуетін пайдалануды оңтайландыра алады. Бұл оларға шектеулі қуат, сенімсіз электр энергиясын өндіру және сенімсіз тәуелсіз қуат көздері сияқты қолайсыз аспектілерді азайтуға мүмкіндік береді, сонымен қатар үлкен электр желісінің қауіпсіз жұмысын қамтамасыз етеді. Нәтижесінде, микрожелілер үлкен электр желісіне құнды қосымша ретінде қызмет етеді. Микрожелілерді қолдану сценарийлерінің ауқымы айтарлықтай үлкен, бірнеше киловатттан ондаған мегаваттқа дейін созылады және мүмкін болатын іске асырулардың ауқымы айтарлықтай кең.
Фотоэлектрлік энергияны сақтауды пайдалану үлгілері кең және әртүрлі, оған микрожелілер, желіден тыс жүйелер және желіге қосылған жүйелер кіреді. Жаңартылатын энергияны практикалық қолдану әрбір сценарий түрінің бірегей артықшылықтары мен ерекшеліктерімен сипатталады, олар пайдаланушыларды сенімді және тиімді қуатпен қамтамасыз етеді.
Күн энергиясы технологиясы дамып, шығындар төмендей берген сайын, күн энергиясын сақтау болашақ энергетикалық жүйеде маңызды орын алады. Сонымен қатар, әртүрлі сценарийлерді дамыту және енгізу Қытайдың дамып келе жатқан энергетикалық секторының жылдам дамуына ықпал етеді және энергияны трансформациялауға және төмен көміртекті, экологиялық тұрақты дамуға қол жеткізуге көмектеседі.
