V sistemih za shranjevanje energije PV so trije glavni načini delovanja zunaj omrežja, omrežja in hibridni sistemi, njihove temeljne razlike pa so v načinu povezave z mrežo, funkcionalnimi značilnostmi in scenariji uporabe. Sledi podrobna primerjalna analiza:
1.Zunaj omrežja
Popolnoma iz javnega omrežja, ki jo poganjajo fotovoltaike in naprave za shranjevanje energije.
Delovno načelo:
- Fotovoltaični modul pretvori sončno energijo v elektriko, ki jo obremenitev uporablja skozi pretvornik, presežna elektrika pa se odloži v baterijo.
- Power se napaja s praznjenjem baterije, kadar ni svetlobe, dopolnjen z varnostnim virom napajanja (npr. Dizelski generator), če je potrebno.
Temeljne funkcije:
- Neodvisnost: Popolnoma neodvisna oskrba z električno energijo, ki ga ne vpliva na omrežne okvar, primerne za območja brez električne energije ali nestabilnih omrežij.
Shranjevanje energije je potrebno: za obvladovanje občasno proizvodnje energije so potrebne baterije.
- Omejitve: visoki začetni stroški (30% -50% skladiščne baterije), omejena zmogljivost skladiščenja, visoki stroški vzdrževanja, omejena življenjska doba baterije (5-10 let za zamenjavo). Če zasnova ni smiselna (npr. Nezadostno shranjevanje energije, nezadostna oprema za proizvodnjo električne energije), lahko pride do pogostih izpadov električne energije.
Primerni scenariji:
- Oddaljena območja brez pokritja omrežja (npr. Gorska območja, pastoralna območja, otoki) ali kjer so stroški dostopa do omrežja izjemno visoki (stroški vlečenja žic daleč presegajo stroške sistema).
- Manjše in stabilnejše povpraševanje po moči (npr. Majhne domove, terenske bazne postaje, obrati), da se izognete stroškovnim trnom zaradi prevelikih zmogljivosti za shranjevanje.
2. Omrežja
Neposredna povezava z javnim omrežjem omogoča dvosmerni pretok moči.
Delovno načelo:
- Fotovoltaična proizvodnja električne energije je prednostna za lokalne obremenitve, pri čemer je v omrežju dovajana presežna moč; Moč je vzeta iz omrežja, kadar je nezadostna.
- Običajno ni potrebno shranjevanje energije (nekatere sisteme je mogoče konfigurirati s shranjevanjem energije za optimizacijo ekonomije)
Temeljne funkcije:
- Gospodarstvo: Odpravljanje visokih stroškov baterij za shranjevanje je začetna naložba predvsem v fotonapetostnih ploščah in pretvornikih. S pomočjo "samodelne generacije in samo-porabe, presežno energijo na spletu" za zmanjšanje stroškov električne energije in celo pridobivanjem prihodkov.
- Odvisno od omrežja: V primeru izpada omrežja je sistem običajno samodejno izključen (zaradi varnosti vzdrževanja omrežja) in ne more samostojno oskrbovati električne energije.
- Visoka učinkovitost in stabilnost: ni treba upoštevati izgub shranjevanja energije, visoko porabo energije.
Primerni scenariji:
- Območja (npr. Mesta in mesta) s stabilnimi in zanesljivimi električnimi omrežji imajo malo izpadov električne energije.
- Stabilno povpraševanje po električni energiji in želja po zmanjšanju stroškov električne energije ali celo ustvarjanju prihodkov s prodajo električne energije (ob upoštevanju lokalnih subvencij za omrežje ali tarifnih politik).
- Omejen proračun, stroškovno učinkovit, ne skrbi zaradi vpliva kratkoročnih izpadov električne energije (npr. Navadni domovi, nekritične industrijske obremenitve).
3.Hibrid
Funkcije zunaj omrežja in mreže, prilagodljivo preklapljanje načinov delovanja (shranjevanje energije zunaj omrežja v primerjavi s hibridno shranjevanje energije).
Delovno načelo:
V običajnih časih deluje v skladu z omrežjem in med izpadi električne energije preklopi na način zunaj omrežja, ki ga poganja shranjevanje energije. Podpira arbitražo za vrhovno in dolino, ki gladi nihanja moči.
Temeljne funkcije:
- Preklop dvojnega načina:
Kadar je omrežje normalno: samo-poraba proizvodnje električne energije + presežna moč na omrežju (enako kot sistem, povezan z omrežjem), ali prednostno polnjenje baterij (shranjevanje moči v tarifnih nizkih tarifu in varčevanje z energijo z energijo v času največjih časov).
V primeru izpada omrežja: samodejno preklopite na način zunaj omrežja in napajanje iz opreme za shranjevanje energije in energije (za zaščito kritičnih obremenitev).
- Inteligentno upravljanje: optimizacija strategij za polnjenje in odvajanje prek sistema upravljanja z energijo (EMS).
- Višji stroški: visoka kompleksnost sistema in potreba po konfiguraciji hibridnih enot za shranjevanje energije (npr. SuperSapacitor + baterija) (metoda konfiguriranja zmogljivosti za shranjevanje fotonapetosnega hibridnega sistema za shranjevanje energije).
Primerni scenariji:
- Območja z nestabilnimi električnimi omrežji in pogostimi izpadi električne energije (npr. Podeželska območja, nekatere regije v razvoju) morajo zagotoviti, da kritične obremenitve, kot so hladilniki in medicinska oprema, ne izgubijo energije.
- Visoke zahteve za zanesljivost oskrbe z električno energijo (npr. Bolnišnice, podatkovni centri, mala podjetja), vendar so stroški, da bi bili popolnoma zunaj omrežja, previsoki.
- V upanju, da bo izkoristil tarifno diferencialno arbitražo (npr. Shranjujte elektriko ponoči na tarifah z nizko dolino in podnevi uporabite shranjevanje energije za znižanje računov za elektriko).
Povzetek ključnih razlik med tremi
| Primerjalni izraz | sistem zunaj omrežja | Sistem, povezan z omrežjem | hibridni sistem |
|---|---|---|---|
| Odvisnost od omrežja | Popolnoma neodvisen | skupna odvisnost | Preklopne odvisnosti |
| Potreba po shranjevanju energije | nepogrešljivo | Izbira | nepogrešljivo |
| Zanesljivost napajanja | Visoko (samo shranjevanje) | Nizka (odvisna od omrežja) | Zelo visoko (dvojni način) |
| ekonomičnost | Visoki začetni stroški | Nizki stroški vzdrževanja | Srednje, morate uravnotežiti donosnost naložbe |
| tipičen scenarij | Oddaljena območja, v sili | Proizvodnja električne energije, povezana z omrežjem, v mestih | Mikrogridi, mesta za visoko zanesljivost |
Priporočila za izbiro
- Sistemi zunaj omrežja: primerni za območja brez električnega omrežja ali z zelo nestabilnim električnim omrežjem in z majhnim povpraševanjem po električni energiji.
- Sistemi, povezani z omrežjem,: primerni za scenarije, kjer je omrežje stabilno in želite zmanjšati račun za elektriko ali pridobiti prihodke od prodaje električne energije.
- Hibridni sistem: primeren za scenarije, ki zahtevajo ravnovesje med gospodarstvom in zanesljivostjo, kot so območja s pogostimi izpadi električne energije ali kritičnimi zmogljivostmi.
