Trzy sposoby konfiguracji energii słonecznej + magazynowanie energii

Chociaż w kręgach energetycznych często pojawia się termin „magazynowanie energii słonecznej”, niewiele uwagi poświęca się rodzajowi magazynowania energii słonecznej. Ogólnie rzecz biorąc, może skonfigurować magazynowanie energii słonecznej + na trzy możliwe sposoby:

• Samodzielny moduł fotowoltaiczny ze sprzężeniem prądu przemiennego i magazynowanie energii: System magazynowania energii znajduje się w innym miejscu niż elektrownia słoneczna. Ten typ instalacji zazwyczaj obsługuje obszary o ograniczonej przepustowości.

• Kolokowane systemy fotowoltaiczne i magazynowania sprzężone ze sobą prądem przemiennym: Zakład wytwarzający energię słoneczną i system magazynowania energii są zlokalizowane w tym samym miejscu i dzielą pojedynczy punkt połączenia z siecią lub mają dwa niezależne punkty połączenia. Jednakże system wytwarzania energii słonecznej i system magazynowania energii są podłączone do oddzielnego falownika. Zbiornik układu magazynowania energii znajduje się obok układu wytwarzania energii słonecznej. Mogą przesyłać moc razem lub niezależnie.

• Wspólnie zlokalizowany system magazynowania energii słonecznej i energii ze sprzężeniem prądu stałego: Zakład wytwarzania energii słonecznej i system magazynowania energii znajdują się w tym samym miejscu. I udostępnij ten sam interkonekt. Ponadto są one podłączone do tej samej szyny DC i korzystają z tego samego falownika. Można je stosować jako pojedynczy obiekt.

Zalety niezależnego wdrażania systemów magazynowania energii.

Systemy wytwarzania energii słonecznej i systemy magazynowania energii nie muszą być zlokalizowane w tej samej lokalizacji, aby osiągnąć obopólne korzyści. Niezależnie od tego, gdzie są zlokalizowane w sieci, samodzielne magazyny energii mogą świadczyć usługi sieciowe i przekierowywać nadwyżkę energii z odnawialnych źródeł energii na wieczorne szczyty. Jeżeli źródło wytwarzania energii słonecznej znajduje się daleko od centrum obciążenia, optymalną konfiguracją fizyczną może być wdrożenie niezależnego systemu magazynowania energii w pobliżu centrum obciążenia. Na przykład firma Fluence wdrożyła w pobliżu San Diego 4-godzinny system magazynowania energii o mocy zainstalowanej 30 MW, aby zapewnić lokalną niezawodność i zwiększyć wykorzystanie energii odnawialnej. Przedsiębiorstwa użyteczności publicznej i deweloperzy powinni skoncentrować się na wdrażaniu systemów magazynowania energii, które mogą, ale nie muszą, znajdować się w pobliżu systemów energii słonecznej, o ile zapewniają one największe korzyści netto.

Zalety wdrożenia kolokacji fotowoltaika + magazynowanie energii

W wielu przypadkach kolokacja energii słonecznej i magazynowania ma doskonałe zalety. Dzięki wdrożeniu kolokacji rozwiązanie fotowoltaiczne+magazynowanie może zrównoważyć koszty projektu, w tym koszty gruntów, robocizny, zarządzanie projektem, pozwolenia, połączenia wzajemne, operacje i konserwację. W USA właściciele projektów mogą również ubiegać się o ulgi podatkowe na inwestycje w przypadku większości kosztów kapitału magazynowego, jeśli są odpowiedzialni za energię słoneczną.

Wdrożenie kolokacji energii słonecznej i magazynowania może mieć charakter AC połączone, w przypadku których system magazynowania energii i system wytwarzania energii słonecznej są zlokalizowane w tym samym miejscu, ale nie korzystają ze wspólnych falowników. Może również wykorzystywać system sprzęgania prądu stałego. System wytwarzania energii słonecznej i system magazynowania energii są połączone po stronie prądu stałego wspólnego dwukierunkowego falownika, dzięki czemu koszty projektu można dzielić i równoważyć. Według badania przeprowadzonego przez NREL do 2020 r. obniży to koszty bilansowania systemu o 30% i 40% w przypadku, odpowiednio, kolokowanych systemów fotowoltaicznych ze sprzężeniem prądu przemiennego i prądu stałego.

Porównanie wdrożeń ze sprzężeniem DC i AC

Oceniając system fotowoltaiczny + magazynowanie sprzężony prądem stałym, należy wziąć pod uwagę kilka kluczowych czynników. Główne zalety systemów magazynowania energii słonecznej i energii ze sprzężeniem DC to:

• Obniżone koszty sprzętu poprzez zmniejszenie kosztów wdrażania falowników, rozdzielnic średniego napięcia i innych obiektów.

• Umożliwia systemowi zasilania energią słoneczną wychwytywanie energii słonecznej, która zwykle jest tracona lub ograniczana, gdy współczynnik obciążenia falownika jest większy niż 1, generując dodatkowy dochód.

• Może zintegrować energię słoneczną i magazynowanie energii w ramach jednej umowy zakupu energii (PPA).

Wadami systemów magazynowania energii słonecznej i energii sprzężonych prądem stałym są:

W porównaniu z systemami magazynowania energii słonecznej i magazynowania sprzężonymi prądem przemiennym, systemy magazynowania energii słonecznej i magazynowania sprzężone prądem stałym mają mniejszą elastyczność operacyjną, ponieważ są ograniczone mocą falownika, gdy pojemność połączeń wzajemnych jest zbyt duża. Na przykład, jeśli deweloper energii słonecznej spodziewa się dużego zapotrzebowania w godzinach szczytu wytwarzania energii słonecznej, może nie być w stanie jednocześnie ładować akumulatorów. Chociaż jest to potencjalna wada, na większości rynków nie jest to ogromny problem.

Znawcy branży uważają, że system magazynowania energii słonecznej i energii elektrycznej sprzężony prądem stałym jest najlepszą konfiguracją. Może zapewnić stabilne wytwarzanie energii słonecznej przez długi czas, na przykład 4-6 godzin, w celu przechwycenia odciętej energii słonecznej. Dzięki współdzielonemu falownikowi, urządzenie obniża koszty wytwarzania energii elektrycznej. Oczekuje się, że w ciągu najbliższych kilku lat liczba wdrożeń systemów fotowoltaicznych i magazynowania sprzężonych prądem stałym wzrośnie, ponieważ coraz więcej operatorów sieci będzie musiało zmierzyć się z coraz poważniejszą krzywą kaczy.