Tehnologija shranjevanja energije pomaga fotovoltaičnim (PV) projektom zmanjšati omejitve električne energije in zagotavlja obsežno integracijo PV sistemov v omrežje. Med trenutno zrelimi in komercializiranimi tehnologijami shranjevanja energije je elektrokemično shranjevanje energije primerno za integracijo s PV projekti zaradi svojih prednosti, da nanj ne vplivajo naravne razmere, je hiter odziv in ima dolgo življenjsko dobo.
I. Fotovoltaični sistem
Fotovoltaična proizvodnja energije, znana tudi kot sončna fotovoltaična proizvodnja energije, je tehnologija, ki pretvarja svetlobno energijo v električno energijo z uporabo fotoelektričnega učinka na polprevodniškem vmesniku. Sestavljena je predvsem iz treh delov: sončnih panelov (PV modulov), krmilnikov in razsmernikov.
Fotovoltaične elektrarne lahko glede na razporeditev komponent v grobem razdelimo v dve kategoriji: centralizirane PV elektrarne in porazdeljene PV elektrarne.
Centralizirane sončne elektrarne: To so velike sončne elektrarne, zgrajene na prostranih območjih, kot so puščave, pri čemer je proizvedena elektrika neposredno integrirana v javno omrežje in priključena na visokonapetostni prenosni sistem za oskrbo oddaljenih porabnikov. Pogosto jih najdemo v regijah, kot so Qinghai, Ningxia, Gansu in Xinjiang.
Razpršene sončne elektrarne: Te so zgrajene in obratujejo na ali v bližini uporabnikovih prostorov, predvsem za lastno porabo, presežek električne energije pa se oddaja v omrežje. Običajno se za gradnjo sončnih elektrarn uporabljajo strehe, nadstreški za avtomobile in druga razpršena območja ter so pogoste na jugu in severu Kitajske. Razvoj porazdeljene fotonapetosti se je nekoč soočal z izzivi zaradi vključitve v upravljanje obsega. Vendar pa je zaradi politike "pilotnega projekta porazdelitve po celotnem okrožju" postal vroča tema v industriji.
II. Metode integracije sistemov za shranjevanje energije
Fotonapetostne elektrarne lahko sprejmejo dva tehnična pristopa: centralizirano integracijo na strani izmeničnega toka in porazdeljeno integracijo na strani enosmernega toka.
Centralizirana integracija na strani klimatske naprave:
Pri tem pristopu je baterijski sklop za shranjevanje energije centralno nameščen v ojačevalni postaji/stikalni postaji elektrarne. Enosmerni tok se invertira in poveča, preden se priključi na izmenični vodnik ojačevalne postaje, pri čemer izmenjavo energije med sistemom za shranjevanje energije in elektroenergetskim sistemom nadzoruje dispečer. Ta metoda zahteva konfiguracijo več PCS (sistemov za pretvorbo energije) za vzporedno delovanje ter dodajanje ojačevalnih transformatorjev in distribucijskih naprav.
Porazdeljena integracija na strani DC:
Ta metoda porazdeli enote za shranjevanje energije po različnih PV podnizah, pri čemer je vsaka podniza opremljena s svojo napravo za shranjevanje energije, ki jo sestavljajo predvsem PV razsmernik, ojačevalni transformator, DC/DC modul in akumulator. V tej shemi porazdeljenega shranjevanja energije lahko komunikacija med DC/DC modulom in PV razsmernikom zgladi izhodno moč, vendar ne more shraniti presežne energije na izmenični strani. Za dosego dvosmernega pretoka moči je treba enosmerni PV razsmernik zamenjati z dvosmernim PCS.
Pri obstoječih PV elektrarnah se metoda porazdeljene integracije na enosmerni strani sooča z omejitvami zaradi omejenega prostora za postavitev opreme in znatnih sprememb električne napeljave, kar zahteva daljše izpade električne energije za naknadno vgradnjo, kar povzroča višje stroške.
Uporaba elektrokemijskih sistemov za shranjevanje energije v fotovoltaičnih projektih zagotavlja kakovost in združljivost čiste energije z omrežjem, s čimer izpolnjuje obvezne zahteve omrežnih podjetij glede shranjevanja energije. Prav tako rešuje problem omejevanja svetlobe in zmanjšuje porabo virov.
