Tehnologia de stocare a energiei ajută proiectele fotovoltaice (PV) să reducă restricțiile de energie electrică și asigură integrarea la scară largă a sistemelor fotovoltaice în rețea. Printre tehnologiile de stocare a energiei mature și comercializate în prezent, stocarea electrochimică a energiei este potrivită pentru integrarea cu proiectele fotovoltaice datorită avantajelor sale de a nu fi afectată de condițiile naturale, de a avea un răspuns rapid și de a avea o durată lungă de viață.
I. Sistem fotovoltaic
Generarea de energie fotovoltaică, cunoscută și sub denumirea de generare de energie solară fotovoltaică, este o tehnologie care transformă energia luminoasă în energie electrică utilizând efectul fotoelectric la interfața semiconductorului. Aceasta constă în principal din trei părți: panouri solare (module fotovoltaice), controlere și invertoare.
Centralele fotovoltaice pot fi împărțite aproximativ în două categorii, în funcție de aranjamentul componentelor: centrale fotovoltaice centralizate și centrale fotovoltaice distribuite.
Centrale fotovoltaice centralizate: Acestea sunt centrale fotovoltaice de mari dimensiuni construite în zone vaste, cum ar fi deșerturile, electricitatea generată fiind integrată direct în rețeaua publică și conectată la sistemul de transport de înaltă tensiune pentru a alimenta sarcini aflate la distanță. Acestea se găsesc frecvent în regiuni precum Qinghai, Ningxia, Gansu și Xinjiang.
Centrale fotovoltaice distribuite: Acestea sunt construite și operate la sediul utilizatorului sau în apropierea acestuia, în principal pentru autoconsum, orice surplus de energie electrică fiind alimentat în rețea. De obicei, utilizează acoperișuri, garaje și alte zone dispersate pentru a construi centrale fotovoltaice și sunt comune în sudul și nordul Chinei. Dezvoltarea fotovoltaicii distribuite s-a confruntat cândva cu provocări din cauza includerii în managementul la scară. Cu toate acestea, a devenit un subiect fierbinte în industrie datorită politicii „pilot distribuit la nivelul întregului județ”.
II. Metode de integrare a sistemelor de stocare a energiei
Centralele fotovoltaice pot adopta două abordări tehnice: integrarea centralizată pe partea de curent alternativ și integrarea distribuită pe partea de curent continuu.
Integrare centralizată pe partea de curent alternativ:
În această abordare, pachetul de baterii de stocare a energiei este plasat central la stația de amplificare/comutație a centralei electrice. Curentul continuu este inversat și amplificat înainte de a fi conectat la magistrala de curent alternativ a stației de amplificare, schimburile de energie dintre sistemul de stocare a energiei și sistemul de alimentare fiind controlate prin dispecerizare. Această metodă necesită configurarea mai multor PCS (sisteme de conversie a puterii) pentru funcționare în paralel și adăugarea de transformatoare amplificatoare și dispozitive de distribuție.
Integrare distribuită pe partea de curent continuu:
Această metodă distribuie unitățile de stocare a energiei în diverse sub-rețele fotovoltaice, fiecare sub-rețea fiind echipată cu propriul dispozitiv de stocare a energiei, constând în principal dintr-un invertor fotovoltaic, un transformator auxiliar, un modul CC/CC și o baterie de stocare. În această schemă de stocare distribuită a energiei, comunicarea dintre modulul CC/CC și invertorul fotovoltaic poate uniformiza puterea de ieșire, dar nu poate stoca surplusul de energie pe partea de curent alternativ. Pentru a obține un flux de putere bidirecțional, invertorul fotovoltaic unidirecțional trebuie înlocuit cu un PCS bidirecțional.
Pentru centralele fotovoltaice existente, metoda de integrare distribuită pe partea de curent continuu se confruntă cu constrângeri din cauza spațiului limitat pentru amplasarea echipamentelor și a modificărilor semnificative ale cablajului electric, necesitând întreruperi lungi de curent pentru modernizare, ceea ce implică costuri mai mari.
Aplicarea sistemelor electrochimice de stocare a energiei în proiectele fotovoltaice asigură calitatea și compatibilitatea cu rețeaua energiei curate, îndeplinind cerințele obligatorii de stocare a energiei impuse de companiile de rețea. De asemenea, abordează problema reducerii luminozității și risipei de resurse.
