V systémech skladování energie PV jsou tři hlavní režimy provozu a hybridní systémy připojené k mřížce a hybridními systémy a jejich základní rozdíly leží v režimu připojení s mřížkou, funkčními charakteristikami a aplikačními scénáři. Následuje podrobná srovnávací analýza:
1.Off-grid
Zcela mimo veřejnou mřížku, poháněnou fotovoltaikou a zařízeními pro skladování energie.
Pracovní princip:
- Fotovoltaický modul přeměňuje sluneční energii na elektřinu, která je používána zátěží přes střídač, a přebytečná elektřina je uložena do baterie.
- Napájení je dodáváno vypouštěním baterie, pokud není světlo, doplněno zdrojem záložního napájení (např. Generátor nafty) v případě potřeby.
Základní funkce:
- Nezávislost: zcela nezávislé napájení, které není ovlivněno selháním mřížky, vhodné pro oblasti bez elektřiny nebo nestabilních sítí.
Je nezbytné skladování energie: Baterie jsou vyžadovány, aby se vypořádaly s přerušovanou výrobou energie.
- Omezení: Vysoké počáteční náklady (30%-50% skladovací baterie), omezená skladovací kapacita, vysoká náklady na údržbu, omezená výdrž baterie (5-10 let pro výměnu). Pokud design není rozumný (např. Nedostatečné skladování energie, nedostatečné vybavení energie), může dojít k častým výpadkům napájení.
Vhodné scénáře:
- Vzdálené oblasti bez pokrytí mřížky (např. Horské oblasti, pastorační oblasti, ostrovy) nebo kde jsou náklady na přístup k mřížce extrémně vysoké (náklady na tahání vodičů daleko přesahují náklady na systém).
- Menší a stabilnější poptávka po energii (např. Malé domy, polní základní stanice, základny), aby se zabránilo nákladům v důsledku příliš velké skladovací kapacity.
2. Mřížka vázaná
Přímé připojení k veřejné mřížce umožňuje obousměrný tok energie.
Pracovní princip:
- Vytváření fotovoltaické energie je upřednostňováno pro místní zatížení, přičemž přebytečná energie se přivádí do mřížky; Napájení je převzaty z mřížky, když není dostatečná.
- Obvykle není nutné žádné skladování energie (některé systémy mohou být nakonfigurovány s ukládáním energie pro optimalizaci ekonomiky)
Základní funkce:
- Ekonomika: Počáteční investice, která je eliminuje vysoké náklady na skladovací baterie, je hlavně ve fotovoltaických panelech a střídačkách. Prostřednictvím „vlastní generace a sebepojetí, přebytečného napájení on-line“, aby se snížily náklady na elektřinu a dokonce získaly příjmy.
- Závislé na mřížce: V případě výpadku mřížky je systém obvykle automaticky odpojen (pro bezpečnost údržby mřížky) a nemůže dodávat energii nezávisle.
- Vysoká účinnost a stabilita: Není třeba zvážit ztráty skladování energie, vysokou využití energie.
Vhodné scénáře:
- Oblasti (např. Města a města) se stabilními a spolehlivými energetickými mřížkami mají jen málo výpadků proudu.
- Stabilní poptávka po elektřině a touha snížit náklady na elektřinu nebo dokonce generovat příjmy prodejem elektřiny (s výhradou dotací na místní síť nebo tarify).
- Omezený rozpočet, nákladově efektivní, neboj se dopadu krátkodobých výpadků elektřiny (např. Běžné domy, nekritická průmyslová zatížení).
3.Hybridní
Flexibilní přepínání provozních režimů (ukládání energie vs. hybridní energie připojené k mřížce a mřížku připojené k mřížce.
Pracovní princip:
Funguje ve shodě s mřížkou v normálních dobách a během výpadků napájení přepíná do režimu mimo síť, poháněné ukládáním energie. Podporuje tarifní arbitráž vrcholu a údolí, vyhlazovací výkyvy.
Základní funkce:
- Přepínání dvojitého režimu:
Když je mřížka normální: samostatná spotřeba výroby energie + přebytek energie na mřížce (stejná jako systém připojený k mřížce) nebo upřednostňuje nabíjení baterií (skladování energie v tariftech s nízkým odkrytím a úspora energie s ukládáním energie v době špičky).
V případě výpadku mřížky: automaticky přepněte do režimu off-grid a napájejte energii ze skladování energie a zařízení na výrobu energie (pro ochranu kritických zatížení).
- Inteligentní řízení: Optimalizace strategií nabíjení a vybíjení prostřednictvím systému řízení energie (EMS).
- Vyšší náklady: Vysoká složitost systému a potřeba konfigurovat jednotky pro skladování energie hybridní energie (např. Supercapacitor + baterie) (metoda konfigurace úložného kapacity fotovoltaického systému hybridní energie).
Vhodné scénáře:
- Oblasti s nestabilními napájecími sítěmi a častými výpadky napájení (např. Venkovské oblasti, některé rozvojové regiony) musí zajistit, aby kritická zatížení, jako jsou chladničky a lékařské vybavení, neztrácejí energii.
- Vysoké požadavky na spolehlivost napájení (např. Nemocnice, datová centra, malé podniky), ale náklady na zcela mimo síť jsou příliš vysoké.
- Doufáme, že využijete výhody diferenciální arbitráže tarifů (např. Skladujte elektřinu v noci v sazbách s nízkým údolím a využívat skladování energie během denních vrcholů ke snížení účtů za elektřinu).
Shrnutí klíčových rozdílů mezi těmito třemi
| Srovnávací termín | Systém mimo síť | Systém připojený k mřížce | Hybridní systém |
|---|---|---|---|
| Závislost mřížky | Zcela nezávislé | celková závislost | Přepínatelné závislosti |
| Potřeba skladování energie | nepostradatelné | volitelné | nepostradatelné |
| Spolehlivost napájení | Vysoká (samoobsluha) | Nízká (závislá na mřížce) | Velmi vysoká (duální režim) |
| ekonomika | Vysoké počáteční náklady | Nízké náklady na údržbu | Střední, musí vyvážit návratnost investic |
| Typický scénář | Vzdálené oblasti, nouzová síla | Výroba elektřiny připojená k mřížce ve městech | Mikrogridy, místa poptávky s vysokou spolehlivostí |
Doporučení výběru
- Systémy mimo síť: Vhodné pro oblasti bez napájecí sítě nebo s vysoce nestabilní energetickou mřížkou a s nízkou poptávkou po elektřině.
- Systémy připojené k mřížce: Vhodné pro scénáře, kde je mřížka stabilní a vy chcete snížit účet za elektřinu nebo získat příjmy z prodeje elektřiny.
- Hybridní systém: Vhodné pro scénáře, které vyžadují rovnováhu mezi ekonomikou a spolehlivostí, jako jsou oblasti s častým výpadkem napájení nebo kritickými zařízeními.
