Technológia skladovania energie pomáha fotovoltaickým (FV) projektom znižovať obmedzenia elektrickej energie a zabezpečuje rozsiahlu integráciu FV systémov do siete. Spomedzi v súčasnosti vyspelých a komerčne dostupných technológií skladovania energie je elektrochemické skladovanie energie vhodné na integráciu s FV projektmi vďaka svojim výhodám, ako sú neovplyvniteľnosť prírodnými podmienkami, rýchla odozva a dlhá životnosť.
I. Fotovoltaický systém
Fotovoltaická výroba energie, známa aj ako solárna fotovoltaická výroba energie, je technológia, ktorá premieňa svetelnú energiu na elektrickú energiu pomocou fotoelektrického efektu na polovodičovom rozhraní. Pozostáva hlavne z troch častí: solárnych panelov (FV modulov), regulátorov a meničov.
Fotovoltaické elektrárne možno zhruba rozdeliť do dvoch kategórií na základe usporiadania komponentov: centralizované FV elektrárne a distribuované FV elektrárne.
Centralizované fotovoltaické elektrárne: Ide o rozsiahle fotovoltaické elektrárne postavené v rozsiahlych oblastiach, ako sú púšte, pričom vyrobená elektrina je priamo integrovaná do verejnej siete a pripojená k vysokonapäťovému prenosovému systému na napájanie vzdialených záťaží. Bežne sa nachádzajú v regiónoch ako Čching-chaj, Ning-sia, Kan-su a Sin-ťiang.
Distribuované fotovoltaické elektrárne: Tieto sú postavené a prevádzkované v priestoroch používateľa alebo v ich blízkosti, predovšetkým na vlastnú spotrebu, pričom prebytočná elektrina sa dodáva do siete. Na výstavbu fotovoltaických elektrární zvyčajne využívajú strechy, prístrešky pre autá a iné rozptýlené oblasti a sú bežné v južnej a severnej Číne. Vývoj distribuovanej fotovoltaiky sa kedysi stretával s výzvami kvôli tomu, že bol zahrnutý do riadenia rozsahu. V tomto odvetví sa však stal horúcou témou vďaka politike „distribuovaného pilotného projektu v celom okrese“.
II. Metódy integrácie systémov skladovania energie
Fotovoltaické elektrárne môžu prijať dva technické prístupy: centralizovanú integráciu na strane striedavého prúdu a distribuovanú integráciu na strane jednosmerného prúdu.
Centralizovaná integrácia na strane AC:
Pri tomto prístupe je akumulátorová batéria centrálne umiestnená v posilňovacej stanici/rozvodni elektrárne. Jednosmerný prúd sa pred pripojením k striedavej zbernici posilňovacej stanice invertuje a zvyšuje, pričom výmenu energie medzi systémom skladovania energie a energetickým systémom riadi dispečing. Táto metóda vyžaduje konfiguráciu viacerých PCS (systémov konverzie energie) pre paralelnú prevádzku a pridanie posilňovacích transformátorov a distribučných zariadení.
Distribuovaná integrácia na strane DC:
Táto metóda distribuuje jednotky na ukladanie energie medzi rôzne FV čiastkové polia, pričom každé čiastkové pole je vybavené vlastným zariadením na ukladanie energie, ktoré pozostáva hlavne z FV invertora, zosilňovacieho transformátora, DC/DC modulu a akumulátora. V tejto schéme distribuovaného ukladania energie môže komunikácia medzi DC/DC modulom a FV invertorom vyhladiť výstupný výkon, ale nemôže ukladať prebytočný výkon na strane striedavého prúdu. Na dosiahnutie obojsmerného toku energie je potrebné jednosmerný FV invertor nahradiť obojsmerným PCS.
V prípade existujúcich fotovoltaických elektrární čelí metóda distribuovanej integrácie na strane jednosmerného prúdu obmedzeniam kvôli obmedzenému priestoru na umiestnenie zariadení a významným úpravám elektrického vedenia, čo si vyžaduje dlhé výpadky prúdu kvôli dodatočnej montáži, a tým spôsobuje vyššie náklady.
Aplikácia elektrochemických systémov skladovania energie vo fotovoltaických projektoch zabezpečuje kvalitu a kompatibilitu čistej energie so sieťou, čím spĺňa povinné požiadavky na skladovanie energie zo strany distribučných spoločností. Rieši tiež problém obmedzovania svetla a znižuje plytvanie zdrojmi.
