Energijos kaupimo technologijos padeda fotovoltinių (FV) projektams sumažinti elektros energijos suvartojimo apribojimus ir užtikrina didelio masto FV sistemų integraciją į tinklą. Tarp šiuo metu brandžių ir komercializuotų energijos kaupimo technologijų elektrocheminis energijos kaupimas tinka integracijai su FV projektais dėl savo privalumų, nes jam įtakos neturi gamtinės sąlygos, jis greitai reaguoja ir jam yra ilgas ciklas.
I. Fotovoltinė sistema
Fotovoltinė energijos gamyba, dar žinoma kaip saulės fotovoltinė energijos gamyba, yra technologija, kuri šviesos energiją paverčia elektros energija, naudodama fotoelektrinį efektą puslaidininkių sąsajoje. Ją daugiausia sudaro trys dalys: saulės baterijos (PV moduliai), valdikliai ir keitikliai.
Fotovoltines elektrines galima suskirstyti į dvi kategorijas pagal komponentų išdėstymą: centralizuotas fotovoltines elektrines ir paskirstytas fotovoltines elektrines.
Centralizuotos FV elektrinės: tai didelio masto FV elektrinės, pastatytos plačiose teritorijose, tokiose kaip dykumos, o pagaminta elektros energija tiesiogiai integruojama į viešąjį tinklą ir prijungiama prie aukštos įtampos perdavimo sistemos, kad tiektų energiją tolimoms apkrovoms. Jos dažniausiai randamos tokiuose regionuose kaip Činghai, Ningsia, Gansu ir Sindziangas.
Paskirstytosios FV elektrinės: jos statomos ir eksploatuojamos vartotojo patalpose arba šalia jų, daugiausia savarankiškam vartojimui, o perteklinė elektra tiekiama į tinklą. Paprastai jos stato FV elektrines ant stogų, automobilių stovėjimo aikštelių ir kitose išsklaidytose vietose ir yra įprastos Pietų ir Šiaurės Kinijoje. Paskirstytųjų FV plėtra kadaise susidūrė su iššūkiais dėl to, kad jos buvo įtrauktos į masto valdymą. Tačiau dėl „visos apskrities paskirstytosios bandomosios“ politikos tai tapo karšta tema pramonėje.
II. Energijos kaupimo sistemų integravimo metodai
Fotovoltinės elektrinės gali taikyti du techninius metodus: centralizuotą integraciją kintamosios srovės pusėje ir paskirstytą integraciją nuolatinės srovės pusėje.
Centralizuota integracija kintamosios srovės pusėje:
Taikant šį metodą, energijos kaupimo akumuliatorių blokas yra centralizuotai patalpintas elektrinės pagalbinėje stotyje / perjungimo stotyje. Prieš prijungiant prie pagalbinės stoties kintamosios srovės magistralės, nuolatinė srovė yra invertuojama ir sustiprinama, o energijos mainai tarp energijos kaupimo sistemos ir elektros sistemos yra valdomi dispečerinio valdymo pulto. Šis metodas reikalauja sukonfigūruoti kelias PCS (galios konversijos sistemas) lygiagrečiam veikimui ir pridėti pagalbinius transformatorius bei paskirstymo įrenginius.
Nuolatinės srovės pusės paskirstyta integracija:
Šis metodas paskirsto energijos kaupimo įrenginius po įvairius FV elementų masyvus, o kiekvienas masyvas turi savo energijos kaupimo įrenginį, kurį daugiausia sudaro FV keitiklis, pagalbinis transformatorius, DC/DC modulis ir akumuliatorius. Šioje paskirstytoje energijos kaupimo schemoje ryšys tarp DC/DC modulio ir FV keitiklio gali išlyginti energijos išvestį, tačiau negali kaupti perteklinės energijos kintamosios srovės pusėje. Norint pasiekti dvikryptį energijos srautą, vienkryptį FV keitiklį reikia pakeisti dvikrypčiu paskirstytos srovės paskirstymo įrenginiu.
Esamoms FV elektrinėms nuolatinės srovės pusės paskirstytos integracijos metodas susiduria su apribojimais dėl ribotos įrangos išdėstymo vietos ir didelių elektros laidų modifikacijų, dėl kurių modernizavimui reikia ilgų elektros energijos tiekimo sutrikimų, todėl patiriamos didesnės išlaidos.
Elektrocheminių energijos kaupimo sistemų taikymas FV projektuose užtikrina švarios energijos kokybę ir suderinamumą su tinklu, įvykdant privalomus tinklo įmonių energijos kaupimo reikalavimus. Tai taip pat sprendžia šviesos ribojimo problemą ir sumažina išteklių švaistymą.
