Kapasiti fotovoltaik yang disambungkan ke grid yang semakin berkembang dan impak grid yang terhasil telah mewujudkan keadaan yang lebih baik untuk pembangunan storan tenaga.
Storan tenaga fotovoltaik berbeza daripada penjanaan kuasa yang disambungkan ke grid kerana ia menggunakan bateri untuk penyimpanan dan peranti untuk mengecas dan menyahcas bateri; pelaburan awal akan lebih besar, tetapi julat aplikasi yang mungkin akan jauh lebih luas. Dalam artikel ini, kami membentangkan empat senario aplikasi storan tenaga PV + yang sepadan dengan pelbagai aplikasi: senario aplikasi storan tenaga atas grid PV, senario aplikasi storan tenaga luar grid PV, senario aplikasi sistem storan tenaga hibrid grid dan senario aplikasi storan tenaga mikro grid PV.
1. Senario untuk aplikasi penyimpanan tenaga luar grid PV
Sistem storan tenaga dan penjanaan kuasa luar grid fotovoltaik semakin banyak digunakan di kawasan pergunungan terpencil, kawasan tanpa kuasa, pulau, stesen pangkalan komunikasi dan lampu jalan, antara tempat lain di mana ia boleh beroperasi secara autonomi tanpa bergantung pada grid kuasa.
Satu susunan PV, penyongsang PV, storan bateri dan beban kuasa membentuk sistem ini. Apabila terdapat cahaya, susunan fotovoltaik mengubah tenaga suria kepada tenaga elektrik dan serentak membekalkan kuasa kepada beban melalui mesin bersepadu kawalan songsang dan mengecas pek bateri; apabila tiada cahaya, bateri akan menguasakan beban AC melalui penyongsang.
Sistem penjanaan kuasa fotovoltaik luar grid direka bentuk khusus untuk penggunaan di kawasan yang kekurangan grid kuasa atau mengalami gangguan bekalan elektrik yang kerap. Sistem ini beroperasi dalam cara "penyimpanan dan penggunaan" atau "penyimpanan pertama dan kemudian penggunaan", sama seperti cara arang dihantar melalui salji." "Salji yang terbenam dalam arang" Di kawasan tanpa grid kuasa atau dengan gangguan bekalan elektrik yang kerap menjejaskan keluarga, sistem luar grid sangat praktikal.
2. Senario untuk aplikasi penyimpanan tenaga grid hibrid PV
Sistem storan tenaga hibrid grid PV biasanya digunakan semasa gangguan kuasa yang kerap. Tarif penggunaan sendiri yang tinggi menghalang lebihan ke Internet; tarif puncak jauh lebih mahal daripada tarif lembah dan tarif untuk aplikasi alternatif.
Susunan fotovoltaik yang terdiri daripada modul sel solar, jentera bersepadu kuasa solar luar grid dan yang disambungkan ke grid, pek bateri, beban dan komponen lain membentuk sistem. Dengan kehadiran cahaya, susunan fotovoltaik mengubah tenaga solar kepada tenaga elektrik dan mengecas bank bateri sambil membekalkan kuasa kepada beban melalui penyongsang kawalan solar; apabila tiada cahaya, bateri mengecas penyongsang kawalan solar dan seterusnya membekalkan kuasa kepada beban AC.
Kemasukan pengawal cas/nyahcas dan bateri dalam sistem yang disambungkan ke grid dan luar grid meningkatkan kos keseluruhan kira-kira 30%-50% berbanding sistem penjanaan kuasa yang disambungkan ke grid. Walau bagaimanapun, penambahan ini memperluaskan potensi aplikasi sistem. Pertama, adalah mungkin untuk mengkonfigurasi sistem PV untuk menjana kuasa pada kapasiti undiannya semasa tempoh permintaan elektrik yang tinggi untuk mengurangkan kos elektrik. Kedua, adalah mungkin untuk mengecas sistem PV semasa mod kerja luar grid dan menyahcasnya semasa tempoh permintaan elektrik puncak, memanfaatkan perbezaan harga antara segmen puncak dan lembah. Akhir sekali, sekiranya grid tidak tersedia, sistem PV berfungsi sebagai bekalan kuasa sandaran, dan penyongsang boleh dinyahaktifkan untuk beroperasi dalam mod luar grid. Pada masa ini, senario ini dilaksanakan dengan lebih kerap di negara maju di luar negara.
3. Senario untuk aplikasi sistem storan tenaga fotovoltaik atas grid
Sistem penjanaan kuasa fotovoltaik storan tenaga atas grid, yang beroperasi dalam mod gandingan AC terutamanya menggunakan komponen fotovoltaik dan storan tenaga. Selain meningkatkan perkadaran storan penggunaan kendiri yang dijana sendiri dan storan pengedaran fotovoltaik berasaskan darat, storan tenaga fotovoltaik perindustrian dan komersial, dan aplikasi berpotensi lain, sistem ini mempunyai keupayaan untuk menyimpan penjanaan kuasa lebihan.
Modul sel solar terdiri daripada susunan fotovoltaik, yang dilengkapi dengan pek bateri, PCS pengawal cas/nyahcas dan beban penggunaan kuasa. Dalam situasi di mana kuasa solar kurang daripada kuasa beban, sistem ini dikuasakan sebahagiannya oleh tenaga solar dan grid. Sebaliknya, apabila kuasa solar melebihi kuasa beban, sebahagian daripada tenaga solar digunakan untuk membekalkan kuasa kepada beban, manakala bahagian yang selebihnya disimpan melalui pengawal. Di samping itu, sistem storan tenaga boleh digunakan dalam pengurusan permintaan, arbitraj puncak dan lembah dan senario lain untuk menambah baik model keuntungan sistem.
Dalam pasaran tenaga baharu China, sistem storan tenaga yang disambungkan ke grid PV telah mendapat minat yang besar sebagai senario aplikasi tenaga boleh diperbaharui yang baru muncul. Dengan mengintegrasikan peranti storan tenaga, penjanaan kuasa fotovoltaik dan grid AC, sistem ini memaksimumkan penggunaan tenaga boleh diperbaharui.
4. Senario untuk aplikasi sistem storan tenaga mikro-grid
Disebabkan kepentingannya sebagai peranti penyimpanan tenaga, sistem penyimpanan tenaga mikro-grid mengambil kedudukan yang lebih penting dalam sistem kuasa dan pembangunan tenaga baharu China.
Seiring dengan peningkatan populariti tenaga boleh diperbaharui dan kemajuan saintifik dan teknologi yang terus maju, senario aplikasi untuk sistem storan tenaga mikro-grid terus berkembang. Senario ini terutamanya melibatkan dua aspek yang disenaraikan di bawah:
1). Sistem penjanaan kuasa teragih dan penyimpanan tenaga: Penjanaan kuasa teragih berkaitan dengan penempatan peralatan penjanaan kuasa berskala kecil berdekatan dengan pengguna akhir, menggunakan sumber seperti tenaga angin, fotovoltaik solar dan lain-lain. Sebarang kuasa lebihan yang dijana kemudiannya disimpan dalam sistem storan tenaga, berfungsi sebagai bekalan kuasa sandaran semasa tempoh permintaan elektrik yang tinggi atau gangguan grid.
2). Sandaran kuasa mikro-grid: Untuk bekalan kuasa tempatan yang andal di kawasan terpencil, pulau dan lokasi lain yang mempunyai akses grid yang sukar, sistem storan tenaga mikro-grid boleh digunakan sebagai sumber kuasa rizab.
Dengan memanfaatkan pelengkap berbilang tenaga, grid mikro dapat mengoptimumkan penggunaan potensi tenaga bersih teragih. Ini membolehkannya mengurangkan aspek buruk seperti kapasiti terhad, penjanaan kuasa yang tidak boleh dipercayai dan bekalan kuasa bebas yang tidak boleh dipercayai, di samping memastikan operasi grid kuasa yang lebih besar selamat. Hasilnya, grid mikro berfungsi sebagai pelengkap berharga kepada grid kuasa yang lebih besar. Skala senario aplikasi grid mikro jauh lebih besar, merangkumi beberapa kilowatt hingga puluhan megawatt, dan pelbagai kemungkinan pelaksanaan adalah jauh lebih luas.
Corak penggunaan untuk penyimpanan tenaga fotovoltaik adalah luas dan pelbagai, merangkumi mikro-grid, sistem luar grid dan sistem yang berkaitan dengan grid. Aplikasi praktikal tenaga boleh diperbaharui dicirikan oleh faedah dan sifat unik setiap jenis senario, yang secara kolektif membekalkan pengguna dengan kuasa yang boleh dipercayai dan berkesan.
Memandangkan teknologi PV terus maju dan kos terus berkurangan, penyimpanan tenaga PV akan mengambil kedudukan yang lebih penting dalam sistem tenaga masa hadapan. Pada masa yang sama, kemajuan dan pelaksanaan pelbagai senario akan memudahkan perkembangan pantas sektor tenaga baru muncul China dan membantu dalam pencapaian transformasi tenaga dan pembangunan rendah karbon yang mampan terhadap alam sekitar.
