Ang lumalawak na kapasidad ng photovoltaic na konektado sa grid at ang nagresultang epekto sa grid ay lumikha ng mas kanais-nais na mga kondisyon para sa pag-unlad ng imbakan ng enerhiya.
Ang photovoltaic energy storage ay naiiba sa grid-connected power generation dahil gumagamit ito ng mga baterya para sa imbakan at mga device para sa pag-charge at pagdiskarga ng mga baterya; mas malaki ang paunang puhunan, ngunit mas malawak ang saklaw ng mga posibleng aplikasyon. Sa artikulong ito, inilalahad namin ang apat na senaryo ng aplikasyon ng PV + energy storage na tumutugma sa iba't ibang aplikasyon: mga senaryo ng aplikasyon ng PV on-grid energy storage, mga senaryo ng aplikasyon ng PV off-grid energy storage, mga senaryo ng aplikasyon ng hybrid-grid energy storage system, at mga senaryo ng aplikasyon ng PV micro-grid energy storage.
1. Senaryo para sa mga aplikasyon sa pag-iimbak ng enerhiya sa labas ng grid ng PV
Ang mga photovoltaic off-grid energy storage at power generation system ay lalong ginagamit sa mga liblib na bulubunduking rehiyon, mga lugar na walang kuryente, mga isla, mga communication base station, at mga ilaw sa kalye, bukod sa iba pang mga lugar kung saan maaari silang mag-operate nang awtonomiya nang hindi umaasa sa power grid.
Isang PV array, isang PV inverter, isang imbakan ng baterya, at isang power load ang bumubuo sa sistema. Kapag may liwanag, binabago ng photovoltaic array ang solar energy tungo sa electrical energy at sabay na nagsusuplay ng kuryente sa load sa pamamagitan ng inverse control integrated machine at nagcha-charge sa battery pack; kapag walang liwanag, pinapagana ng baterya ang AC load sa pamamagitan ng inverter.
Ang mga off-grid photovoltaic power generation system ay partikular na ginawa para sa pag-deploy sa mga rehiyong walang power grid o nakakaranas ng madalas na pagkawala ng kuryente. Ang mga sistemang ito ay gumagana sa paraang "imbakan at paggamit" o "unang imbakan at pagkatapos ay gamitin", katulad ng kung paano ipinapadala ang uling sa niyebe." "Ang niyebeng nakabaon sa uling" Sa mga lugar na walang power grid o may madalas na pagkawala ng kuryente na nakakaapekto sa mga pamilya, ang mga off-grid system ay lubos na praktikal.
2. Mga senaryo para sa mga aplikasyon ng pag-iimbak ng enerhiya ng PV hybrid-grid
Karaniwang ginagamit ang mga PV hybrid-grid energy storage system sa mga madalas na pagkaantala ng kuryente. Pinipigilan ng mataas na self-consumption tariffs ang mga surplus sa Internet; ang mga peak tariff ay mas mahal kaysa sa mga valley tariff at sa mga alternatibong aplikasyon.
Ang mga photovoltaic array na binubuo ng mga solar cell module, off-grid at grid-connected solar power integrated machinery, battery pack, load, at iba pang mga bahagi ang bumubuo sa sistema. Sa presensya ng liwanag, binabago ng photovoltaic array ang solar energy tungo sa electrical energy at sinisingil ang battery bank habang nagsusuplay ng kuryente sa load sa pamamagitan ng solar control inverter; kapag walang liwanag, sinisingil ng baterya ang solar control inverter at kasunod nito ay nagsusuplay ng kuryente sa AC load.
Ang pagsasama ng mga charge/discharge controller at baterya sa grid-connected at off-grid system ay nagpapataas ng kabuuang gastos ng humigit-kumulang 30%-50% kumpara sa grid-connected power generation system. Gayunpaman, ang pagpapahusay na ito ay nagpapalawak sa mga potensyal na aplikasyon ng sistema. Una, posibleng i-configure ang PV system upang makabuo ng kuryente sa rated capacity nito sa mga panahon ng mataas na demand sa kuryente upang mabawasan ang mga gastos sa kuryente. Pangalawa, posibleng i-charge ang PV system sa panahon ng off-grid working mode at i-discharge ito sa panahon ng peak electricity demand, na sinasamantala ang pagkakaiba ng presyo sa pagitan ng peak at valley segments. Panghuli, kung sakaling hindi magamit ang grid, ang PV system ay gumagana bilang isang backup power supply, at ang inverter ay maaaring i-deactivate upang gumana sa isang off-grid mode. Sa kasalukuyan, ang senaryong ito ay mas madalas na ipinapatupad sa mga mauunlad na bansa sa ibang bansa.
3. Mga senaryo para sa aplikasyon ng mga on-grid photovoltaic energy storage system
Isang on-grid energy storage photovoltaic power generation system, na gumagana sa AC coupling mode na pangunahing gumagamit ng mga photovoltaic at energy storage component. Bukod sa pagpapataas ng proporsyon ng self-generated self-consumption at ground-based photovoltaic distribution storage, industrial at commercial photovoltaic energy storage, at iba pang potensyal na aplikasyon, ang sistema ay may kakayahang mag-imbak ng sobrang power generation.
Ang mga solar cell module ay binubuo ng photovoltaic array, na kinukumpleto ng isang battery pack, charge/discharge controller PCS, at isang power-consuming load. Sa mga sitwasyon kung saan ang solar power ay kulang sa load power, ang sistema ay pinapagana ng solar energy at grid. Sa kabaligtaran, kapag ang solar power ay lumampas sa load power, ang isang bahagi ng solar energy ay ginagamit upang magsuplay ng kuryente sa load, habang ang natitirang bahagi ay iniimbak sa pamamagitan ng controller. Bukod pa rito, ang energy storage system ay maaaring gamitin sa demand management, peak and valley arbitrage, at iba pang mga senaryo upang mapahusay ang profitability model ng sistema.
Sa bagong merkado ng enerhiya ng Tsina, ang PV grid-connected energy storage system ay nakakuha ng malaking interes bilang isang umuusbong na senaryo ng aplikasyon ng renewable energy. Sa pamamagitan ng pagsasama ng isang energy storage device, photovoltaic power generation, at isang AC grid, pinapakinabangan ng sistema ang paggamit ng renewable energy.
4. Mga senaryo para sa mga aplikasyon ng sistema ng imbakan ng enerhiya sa micro-grid
Dahil sa kahalagahan nito bilang isang aparato sa pag-iimbak ng enerhiya, ang micro-grid energy storage system ay nagkakaroon ng mas mahalagang posisyon sa sistema ng kuryente at pagpapaunlad ng bagong enerhiya ng Tsina.
Habang tumataas ang popularidad ng renewable energy at patuloy na umuunlad ang mga pagsulong sa agham at teknolohiya, patuloy din ang paglago ng mga sitwasyon ng aplikasyon para sa mga micro-grid energy storage system. Ang mga sitwasyong ito ay pangunahing nakatuon sa dalawang aspeto na nakalista sa ibaba:
1). Sistema ng distributed power generation at imbakan ng enerhiya: Ang distributed power generation ay tumutukoy sa paglalagay ng maliliit na kagamitan sa pagbuo ng kuryente malapit sa end user, gamit ang mga pinagkukunan tulad ng enerhiya ng hangin, solar photovoltaic, at iba pa. Anumang sobrang kuryenteng nalilikha ay iniimbak sa isang sistema ng imbakan ng enerhiya, na nagsisilbing backup na suplay ng kuryente sa mga panahon ng mataas na demand sa kuryente o mga pagkawala ng kuryente sa grid.
2). Micro-grid power backup: Para sa isang maaasahang lokal na suplay ng kuryente sa mga liblib na lugar, isla, at iba pang lokasyon na may mahirap na access sa grid, maaaring gamitin ang mga micro-grid energy storage system bilang reserbang pinagkukunan ng kuryente.
Sa pamamagitan ng paggamit ng multi-energy complementation, maaaring i-optimize ng mga micro-grid ang paggamit ng potensyal ng distributed clean energy. Nagbibigay-daan ito sa kanila na mabawasan ang mga hindi kanais-nais na aspeto tulad ng limitadong kapasidad, hindi maaasahang pagbuo ng kuryente, at hindi maaasahang mga independiyenteng suplay ng kuryente, habang tinitiyak din ang ligtas na operasyon ng mas malaking power grid. Bilang resulta, ang mga micro-grid ay nagsisilbing mahalagang suplemento sa mas malaking power grid. Ang saklaw ng mga senaryo ng aplikasyon ng micro-grid ay mas malawak, mula sa ilang kilowatts hanggang sampu-sampung megawatts, at ang iba't ibang posibleng implementasyon ay mas malawak.
Malawak at iba-iba ang mga pattern ng paggamit para sa pag-iimbak ng enerhiyang photovoltaic, na sumasaklaw sa mga micro-grid, off-grid system, at grid-connected system. Ang mga praktikal na aplikasyon ng renewable energy ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga natatanging benepisyo at katangian ng bawat uri ng senaryo, na sama-samang nagbibigay sa mga gumagamit ng maaasahan at epektibong kuryente.
Habang patuloy na umuunlad ang teknolohiya ng PV at patuloy na bumababa ang mga gastos, ang imbakan ng enerhiya ng PV ay magkakaroon ng mas mahalagang posisyon sa sistema ng enerhiya sa hinaharap. Kasabay nito, ang pagsulong at pagpapatupad ng iba't ibang mga senaryo ay magpapadali sa mabilis na pag-unlad ng umuusbong na sektor ng enerhiya ng Tsina at makakatulong sa pagkamit ng pagbabago ng enerhiya at mababang-carbon, napapanatiling kapaligiran na pag-unlad.
