Технологія накопичення енергії допомагає фотоелектричним (ФЕ) проектам зменшити обмеження електроенергії та забезпечує масштабну інтеграцію ФЕ систем у мережу. Серед наразі зрілих та комерціалізованих технологій накопичення енергії електрохімічне накопичення енергії підходить для інтеграції з ФЕ проектами завдяки своїм перевагам: незалежність від природних умов, швидка реакція та тривалий термін служби.
I. Фотоелектрична система
Фотоелектрична генерація енергії, також відома як сонячна фотоелектрична генерація енергії, – це технологія, яка перетворює світлову енергію на електричну за допомогою фотоелектричного ефекту на межі напівпровідника. Вона складається переважно з трьох частин: сонячних панелей (фотоелектричних модулів), контролерів та інверторів.
Фотоелектричні електростанції можна умовно розділити на дві категорії залежно від розташування компонентів: централізовані фотоелектричні електростанції та розподілені фотоелектричні електростанції.
Централізовані фотоелектричні електростанції: це великомасштабні фотоелектричні електростанції, побудовані на великих територіях, таких як пустелі, де вироблена електроенергія безпосередньо інтегрується в загальнодоступну мережу та підключається до високовольтної системи передачі для живлення віддалених навантажень. Вони зазвичай розташовані в таких регіонах, як Цінхай, Нінся, Ганьсу та Сіньцзян.
Розподілені фотоелектричні електростанції: вони будуються та експлуатуються на території користувача або поблизу нього, переважно для власного споживання, а надлишок електроенергії подається в мережу. Зазвичай для будівництва фотоелектричних електростанцій використовуються дахи, навіси для автомобілів та інші розосереджені території, і вони поширені в Південному та Північному Китаї. Розвиток розподілених фотоелектричних систем колись стикався з труднощами через включення до управління масштабами. Однак це стало гарячою темою в галузі завдяки політиці «пілотного розподіленого проекту по всьому округу».
II. Методи інтеграції систем накопичення енергії
Фотоелектричні електростанції можуть використовувати два технічні підходи: централізовану інтеграцію зі сторони змінного струму та розподілену інтеграцію зі сторони постійного струму.
Централізована інтеграція на стороні кондиціонера:
У цьому підході акумуляторна батарея для накопичення енергії розміщується центрально на підсилювальній/комутаційній станції електростанції. Постійний струм інвертується та підвищується перед підключенням до шини змінного струму підсилювальної станції, при цьому обмін енергією між системою накопичення енергії та енергосистемою контролюється диспетчером. Цей метод вимагає налаштування кількох PCS (систем перетворення енергії) для паралельної роботи та додавання підсилювальних трансформаторів і розподільчих пристроїв.
Розподілена інтеграція на стороні контролера домену:
Цей метод розподіляє блоки накопичення енергії між різними фотоелектричними підмасивами, причому кожен підмасив оснащений власним пристроєм накопичення енергії, який складається переважно з фотоелектричного інвертора, підсилювального трансформатора, модуля постійного струму та акумуляторної батареї. У цій розподіленій схемі накопичення енергії зв'язок між модулем постійного струму та фотоелектричним інвертором може згладжувати вихідну потужність, але не може накопичувати надлишкову потужність на стороні змінного струму. Для досягнення двонаправленого потоку потужності односпрямований фотоелектричний інвертор необхідно замінити двонаправленим PCS.
Для існуючих фотоелектричних електростанцій метод розподіленої інтеграції на стороні постійного струму стикається з обмеженнями через обмежений простір для розміщення обладнання та значні модифікації електропроводки, що вимагає тривалих перебоїв у подачі електроенергії для модернізації, що призводить до вищих витрат.
Застосування електрохімічних систем накопичення енергії у фотоелектричних проектах забезпечує якість та сумісність з мережею чистої енергії, виконуючи обов'язкові вимоги мережевих компаній щодо накопичення енергії. Це також вирішує проблему обмеження освітлення та зменшує втрати ресурсів.
