Enerji depolama teknolojisi, fotovoltaik (PV) projelerin elektrik kesintilerini azaltmasına ve PV sistemlerinin büyük ölçekli şebeke entegrasyonunu sağlamasına yardımcı olur. Halihazırda olgunlaşmış ve ticarileştirilmiş enerji depolama teknolojileri arasında, elektrokimyasal enerji depolama, doğal koşullardan etkilenmemesi, hızlı tepki vermesi ve uzun çevrim ömrü gibi avantajları nedeniyle PV projeleriyle entegrasyon için uygundur.
I. Fotovoltaik Sistem
Fotovoltaik enerji üretimi, diğer adıyla güneş fotovoltaik enerji üretimi, yarı iletken arayüzünde fotoelektrik etkiyi kullanarak ışık enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren bir teknolojidir. Esasen üç bölümden oluşur: güneş panelleri (PV modülleri), kontrol üniteleri ve invertörler.
Fotovoltaik enerji santralleri, bileşenlerin düzenlenmesine göre kabaca iki kategoriye ayrılabilir: merkezi fotovoltaik enerji santralleri ve dağıtık fotovoltaik enerji santralleri.
Merkezi Fotovoltaik Enerji Santralleri: Bunlar, çöller gibi geniş alanlarda inşa edilen, üretilen elektriğin doğrudan kamu şebekesine entegre edildiği ve uzak yükleri beslemek için yüksek voltajlı iletim sistemine bağlandığı büyük ölçekli fotovoltaik enerji santralleridir. Genellikle Qinghai, Ningxia, Gansu ve Xinjiang gibi bölgelerde bulunurlar.
Dağıtılmış Fotovoltaik Enerji Santralleri: Bunlar, öncelikle kendi tüketimleri için ve fazla elektriği şebekeye vererek, kullanıcının mülkünde veya yakınında inşa edilen ve işletilen santrallerdir. Genellikle çatıları, otoparkları ve diğer dağınık alanları fotovoltaik enerji santralleri kurmak için kullanırlar ve Güney ve Kuzey Çin'de yaygındırlar. Dağıtılmış fotovoltaik sistemlerin geliştirilmesi, ölçek yönetimine dahil edilmesi nedeniyle bir zamanlar zorluklarla karşı karşıyaydı. Ancak, "tüm ilçe dağıtılmış pilot" politikası sayesinde sektörde popüler bir konu haline geldi.
II. Enerji Depolama Sistemlerinin Entegrasyon Yöntemleri
Fotovoltaik enerji santralleri iki teknik yaklaşım benimseyebilir: AC tarafı merkezi entegrasyon ve DC tarafı dağıtık entegrasyon.
AC Tarafı Merkezi Entegrasyonu:
Bu yaklaşımda, enerji depolama batarya paketi, santralin yükseltici istasyonuna/anahtarlama istasyonuna merkezi olarak yerleştirilir. DC güç, yükseltici istasyonun AC barasına bağlanmadan önce ters çevrilir ve yükseltilir; enerji depolama sistemi ile güç sistemi arasındaki güç alışverişi ise dağıtım merkezi tarafından kontrol edilir. Bu yöntem, paralel çalışma için birden fazla PCS (Güç Dönüştürme Sistemi) yapılandırmayı ve yükseltici transformatörler ile dağıtım cihazları eklemeyi gerektirir.
Veri Merkezi Tarafında Dağıtılmış Entegrasyon:
Bu yöntem, enerji depolama ünitelerini çeşitli fotovoltaik alt dizilere dağıtır; her alt dizi kendi enerji depolama cihazıyla donatılmıştır ve bu cihazlar esas olarak bir fotovoltaik invertör, yükseltici transformatör, DC/DC modülü ve depolama bataryasından oluşur. Bu dağıtılmış enerji depolama şemasında, DC/DC modülü ile fotovoltaik invertör arasındaki iletişim güç çıkışını düzleştirebilir, ancak AC tarafında fazla gücü depolayamaz. Çift yönlü güç akışı sağlamak için, tek yönlü fotovoltaik invertörün çift yönlü bir güç aktarım sistemi (PCS) ile değiştirilmesi gerekir.
Mevcut fotovoltaik enerji santralleri için, DC tarafı dağıtılmış entegrasyon yöntemi, ekipman yerleştirme için sınırlı alan ve önemli elektrik kablolama değişiklikleri nedeniyle kısıtlamalarla karşı karşıyadır; bu da tadilat için uzun süreli elektrik kesintilerine ve dolayısıyla daha yüksek maliyetlere yol açmaktadır.
Fotovoltaik projelere elektrokimyasal enerji depolama sistemlerinin uygulanması, temiz enerji gücünün kalitesini ve şebeke uyumluluğunu sağlar ve şebeke şirketlerinin zorunlu enerji depolama gereksinimlerini karşılar. Ayrıca ışık kısıtlaması sorununu çözer ve kaynak israfını azaltır.
