Технологии хранения энергии помогают фотоэлектрическим (ФЭ) проектам сократить ограничения на потребление электроэнергии и обеспечивают крупномасштабную интеграцию ФЭ-систем в электросети. Среди существующих и коммерциализированных технологий хранения энергии электрохимические системы хранения энергии подходят для интеграции с ФЭ-проектами благодаря своим преимуществам: невосприимчивости к природным условиям, быстрому отклику и длительному сроку службы.
I. Фотоэлектрическая система
Фотоэлектрическая генерация энергии, также известная как солнечная фотоэлектрическая генерация энергии, — это технология, которая преобразует световую энергию в электрическую энергию с помощью фотоэлектрического эффекта на границе раздела полупроводников. Она состоит в основном из трех частей: солнечных панелей (фотоэлектрических модулей), контроллеров и инверторов.
Фотоэлектрические электростанции можно условно разделить на две категории в зависимости от расположения компонентов: централизованные фотоэлектрические электростанции и распределенные фотоэлектрические электростанции.
Централизованные фотоэлектрические электростанции: это крупные фотоэлектрические электростанции, построенные на обширных территориях, таких как пустыни, вырабатываемая ими электроэнергия напрямую интегрируется в общественную сеть и подключается к высоковольтной системе передачи для снабжения удаленных потребителей. Они широко распространены в таких регионах, как Цинхай, Нинся, Ганьсу и Синьцзян.
Распределенные фотоэлектрические электростанции: они строятся и эксплуатируются на территории или вблизи домовладений потребителей, в основном для собственного потребления, а избыток электроэнергии поступает в сеть. Как правило, для строительства фотоэлектрических электростанций используются крыши, навесы для автомобилей и другие рассредоточенные площадки; они распространены в Южном и Северном Китае. Развитие распределенных фотоэлектрических систем когда-то сталкивалось с трудностями из-за необходимости учета масштабов производства. Однако благодаря политике «пилотных проектов распределенных электростанций в масштабах всего округа» эта тема стала актуальной в отрасли.
II. Методы интеграции систем хранения энергии
Фотоэлектрические электростанции могут использовать два технических подхода: централизованную интеграцию на стороне переменного тока и распределенную интеграцию на стороне постоянного тока.
Централизованная интеграция со стороны кондиционера:
В этом подходе аккумуляторный блок для хранения энергии размещается в центре повышающей/распределительной станции электростанции. Постоянный ток инвертируется и повышается перед подключением к шине переменного тока повышающей станции, а обмен энергией между системой хранения энергии и энергосистемой контролируется диспетчером. Этот метод требует настройки нескольких систем преобразования энергии (PCS) для параллельной работы, а также добавления повышающих трансформаторов и распределительных устройств.
Распределенная интеграция на стороне центра обработки данных:
Этот метод предполагает распределение накопителей энергии по различным фотоэлектрическим подсистемам, при этом каждая подсистема оснащена собственным накопителем энергии, состоящим в основном из фотоэлектрического инвертора, повышающего трансформатора, модуля DC/DC и аккумуляторной батареи. В этой распределенной схеме хранения энергии связь между модулем DC/DC и фотоэлектрическим инвертором позволяет сглаживать выходную мощность, но не позволяет накапливать избыточную мощность на стороне переменного тока. Для обеспечения двунаправленного потока энергии необходимо заменить однонаправленный фотоэлектрический инвертор на двунаправленный блок управления питанием (PCS).
Для существующих фотоэлектрических электростанций метод распределенной интеграции на стороне постоянного тока сталкивается с ограничениями из-за ограниченного пространства для размещения оборудования и значительных изменений в электропроводке, что требует длительных отключений электроэнергии для модернизации и, следовательно, влечет за собой более высокие затраты.
Применение электрохимических систем хранения энергии в фотоэлектрических проектах обеспечивает качество и совместимость чистой энергии с электросетью, выполняя обязательные требования к хранению энергии, предъявляемые сетевыми компаниями. Это также решает проблему ограничения выработки электроэнергии и снижает потери ресурсов.
