Fotovoltinės energijos kaupimas nėra tas pats, kas prie tinklo prijungta elektros energijos gamyba. Nors išankstinės išlaidos padidėja 20–40 %, fotovoltinės energijos kaupimo ir gamybos sistemos taikymo sritys yra daug platesnės. Atsižvelgiant į skirtingas taikymo sritis, saulės fotovoltinės energijos kaupimo ir gamybos sistemos skirstomos į autonomines elektros energijos gamybos sistemas, autonomines energijos kaupimo sistemas, prie tinklo prijungtas energijos kaupimo sistemas ir įvairias hibridines energijos mikro tinklo sistemas ir t. t., yra keturios rūšys.
Fotovoltinė autonominė elektros energijos gamybos sistema
Fotovoltinė autonominė fotovoltinė energijos gamybos sistema (Off-Grid Photovoltaic Power Generation), saulės elementai, be įmontuotų skaičiuotuvuose, paprastas elektroninio laikrodžio korpuso pritaikymas su saulės baterija, paprastas įkrovimo įtaisas, baterija, sudaranti paprasčiausią fotovoltinę energijos gamybos sistemą, tokį įrenginį piemenys dažnai naudoja radijo ir vakarinio apšvietimo maitinimo šaltiniui nešiotis. Dabar yra ir tokių nešiojamų saulės baterijų.
Prie tinklo prijungtos ir neprisijungusios energijos kaupimo sistemos
Fotovoltinės sistemos pagal faktinį pritaikymą yra įvairios, o autonominės energijos kaupimo sistemos pasižymi tiek prie tinklo prijungta elektros energijos gamyba, tiek energijos kaupimu, tiek individualiu veikimu autonominiu režimu. Kai kuriose komercinėse zonose dėl riboto transformatorinės fotovoltinės sistemos pajėgumo neleidžiama parduoti elektros energijos internetu, tačiau taip pat yra regioninių elektros tinklų nestabilumas, be to, yra vietovių, kuriose interneto kainos yra per pigios, vienkartinės energijos kainos yra didelės, o kainų skirtumas tarp piko ir slėnio yra didelis, todėl fotovoltinių elektrinių įrengimas šiose zonose tinka naudoti kaip prijungtas prie tinklo ir autonomines energijos kaupimo sistemas.
Fotovoltinės ir autonominės energijos kaupimo sistemos turi keturis pagrindinius pelno gavimo būdus:
1. Naudojant fotovoltinį maitinimo šaltinį apkrovai, galite nustatyti elektros energijos maksimalios galios kainą, sumažinti elektros energijos sąnaudas.
2. Įkraukite ne piko metu ir iškraukite piko metu, pasinaudodami piko ir slėnio kainų skirtumu pelnui gauti.
3. Negalima prijungti prie interneto, galima įdiegti, kad būtų išvengta atbulinio srauto sistemos. Jei PV galia yra didesnė už apkrovos galią, energijos negalima sunaudoti iki akumuliatoriaus kaupimo.
4. Nutrūkus elektros tiekimui, sistema persijungia į autonominį režimą. Fotovoltinė sistema toliau gamina elektros energiją, sistema toliau veikia kaip atsarginis maitinimo šaltinis, fotovoltinė ir akumuliatorinė energija tiekiama apkrovai per keitiklį.
Palyginti su prie tinklo prijungta elektros energijos gamybos sistema ir autonomine sistema, padidėja įkrovimo/iškrovimo valdiklio ir akumuliatoriaus poreikis, todėl sistemos kaina padidėja apie 30 %, tačiau taikymo sritis yra platesnė. Pirma, ją galima nustatyti taip, kad esant didžiausiai elektros energijos kainai būtų tiekiama nominalia galia, taip sumažinant elektros energijos sąskaitą; antra, ją galima įkrauti esant mažiausiai elektros energijos kainai ir iškrauti esant didžiausiai kainai, taip uždirbant pinigų panaudojant skirtumą tarp didžiausios ir mažiausios kainos; trečia, kai tinkle nutrūksta maitinimas, FV sistema toliau veiks kaip atsarginis energijos šaltinis, o keitiklį galima perjungti į autonominį režimą, o FV ir akumuliatoriai gali būti tiekiami apkrovai per keitiklį.
Prie tinklo prijungta fotovoltinė energijos kaupimo sistema
Fotovoltinės energijos gamybos sistemos su prie tinklo prijungta energijos kaupimo sistema gali kaupti perteklinę energiją, padidindamos savarankiškai pagamintos ir suvartojamos energijos dalį. Šios sistemos naudojamos tais atvejais, kai savarankiškai pagamintos ir suvartojamos PV energijos negalima tiekti į internetą, piko tarifai yra daug brangesni nei bangų lygio tarifai, o savarankiškai suvartojamos energijos tarifai yra žymiai brangesni nei tiekimo tarifai. Sistemą sudaro kvadratinė fotovoltinė sistema, sudaryta iš saulės elementų modulių, saulės valdiklio, akumuliatorių baterijos, prie tinklo prijungto keitiklio, srovės aptikimo įrenginio, apkrovos ir kitų komponentų. Valdiklis kaupia dalį saulės energijos ir dalį jos tiekia apkrovai, kai saulės energija yra didesnė už apkrovos galią. Sistema maitinama tinklo ir saulės energijos deriniu, kai saulės energijos nepakanka apkrovai maitinti. Nutraukus fotovoltinių įrenginių subsidijas, prie tinklo prijungtos energijos kaupimo sistemos kai kuriose šalyse ir vietovėse gali būti įrengtos prieš įrengiant saulės sistemas, todėl fotovoltinė energija gali būti visiškai savarankiškai generuojama ir suvartojama. Prie tinklo prijungtą energijos kaupimo įrenginį galima naudoti su įvairių gamintojų keitikliais, išlaikant pradinę konfigūraciją. Kai srovės jutiklis aptinka srovės tekėjimą į tinklą, įsijungia prie tinklo prijungtas energijos kaupimo įrenginys, kaupdamas perteklinę elektros energiją akumuliatoriuje ir, jei akumuliatorius pilnas, įjungia elektrinį vandens šildytuvą. Akumuliatorių galima nustatyti taip, kad naktį padidėjus namų ūkio apkrovai, akumuliatorius siųstų elektros energiją apkrovai per keitiklį.
Mikro tinklo sistema energijos kaupimui
Mikro tinklo sistemą sudaro saulės baterijų kvadratinė matrica, prie tinklo prijungtas keitiklis, PCS dvikryptis keitiklis, išmanusis perjungiklis, akumuliatorių blokas ir generatorius. Apkrova ir taip toliau. Kai yra šviesa, fotovoltinis blokas saulės energiją paverčia elektra. Tada jis naudoja keitiklį apkrovai maitinti, o PCS dvikryptis keitiklis – akumuliatorių blokui įkrauti. Kai šviesos nėra, akumuliatorius naudoja PCS dvikryptį keitiklį apkrovai maitinti. Mikro tinklas yra efektyviausias sprendimas užtikrinant elektros tinklo saugumą, nes jis gali visapusiškai ir efektyviai išnaudoti paskirstytos švarios energijos potencialą, kartu sumažinant mažos talpos, nenuspėjamos gamybos galios ir mažo nepriklausomo maitinimo patikimumo trūkumus. Saugus sistemos veikimas yra naudingas didžiulio elektros tinklo papildymas. Mikro tinklai gali labai padėti tradiciniam verslui modernizuotis tiek ekonomikos, tiek aplinkos apsaugos požiūriu. Ekspertai teigia, kad mikro tinklų taikymas yra įvairus ir gali svyruoti nuo kelių kilovatų iki dešimčių megavatų. Mikro tinklai gali būti suprojektuoti tiek vienam pastatui, tiek tokiems dideliems kaip pramonės įmonės, kasyklos, įmonės, ligoninės ir mokyklos.
2020 m. spalio pabaigoje Nacionalinė energetikos administracija patvirtino „FV energijos sistemos efektyvumo kodekso“, kuriuo visiškai liberalizuojamas fotovoltinių elektrinių galios santykis, o rekomenduojamas galios santykis yra iki 1, įgyvendinimą.
Galimybė:Ilguoju laikotarpiu vietinių PV modulių tiekimas ir toliau ženkliai didės, kartu su keitiklių tiekimu. Protingas perteklinis paskirstymas gali padėti pasiekti mažiausias LCOE, pagerinti projekto vidinę grąžos normą (IIRR) ir paspartinti lygybės skatinimą.
Iššūkis:Šviesos atsisakymas ir PV energijos gamybos keitiklio perkrovos bei perkrovos pajėgumų nepastovumas.
Sukūrus patikimą energijos kaupimo pramonės standartų sistemą, energijos kaupimo sistema apima daug įrangos grandžių, pramonės grandinės įrangos našumas skiriasi, gaisrai ir kiti nelaimingi atsitikimai yra pagrindinė kliūtis, turinti įtakos energijos kaupimo plėtrai.
Paaiškinti energijos kaupimo nepriklausomos rinkos statusą, energijos kaupimo įrenginius galima derinti su fotovoltiniais, šiluminės energijos ir kitais energijos šaltiniais kaip visuma, kad jie galėtų dalyvauti elektros energijos sistemos piko keitimo ir dažnio keitimo paslaugose ir gauti pajamų, taip pat ir kaip nepriklausomas rinkos subjektas.
Įvairiapusė ir stabili politikos parama, pramonės politikos parama energijos kaupimui turi būti sinchronizuota su rinkos plėtra, kartu įgyvendinant įvairiapusę pramonės politiką skirtingiems taikymo scenarijams.
Kinijos energetikos plėtra ateityje vyks nuo didelio anglies dioksido kiekio technologijų prie mažo anglies dioksido kiekio technologijų ir nulinio anglies dioksido kiekio technologijų. Nauja elektros energijos sritis palaipsniui pradės keisti atsargas, atitinkamai užbaigiant energijos kaupimo ir naujos energijos vartotojų pusės bei energijos gamybos pusės ir energijos kaupimo bei naujos energijos pariteto derinį. Tikimasi, kad iki 2035 m. nauji energijos šaltiniai, tokie kaip fotovoltinė energija, sudarys daugiau nei 30 % energijos derinio, palaikydami energijos vartojimo augimo tendenciją nedidindami anglies dioksido išmetimo.
Ar energijos kaupimo įrenginys, kaip nurodyta perdavimo pavyzdyje, ar elektros energijos paskirstymo įrenginys, su atsinaujinančios energijos lauko stoties dalijimosi vieta ar nepriklausoma prieiga prie tinklo energijos kaupimo įrenginio, daugiausia gaunama iš elektros energijos rinkos naudos, režimų diversifikavimo.
Nauja energija, skirta švariai atsinaujinančiai energijai, prijungtai prie tinklo, energijos kaupimo plėtrai, palaipsniui pradedant demonstracines programas visame pasaulyje, vėjo ir saulės energijos kaupimo forma. Energijos kaupimą palaikančios fotovoltinės energijos, vėjo energijos, siekiant nuolatinio stabilizavimo ekonominio poveikio, vėjo ir šviesos atsisakymo reguliavimo ir kt. srityse, davė gerų rezultatų.
