Dağıtılmış fotovoltaikler, birden fazla taraf arasında karşılıklı kazanç elde etmek için enerji depolamayı, çoklu enerji tamamlayıcılığı ve mikro şebekeleri nasıl entegre edebilir?
Dağıtık fotovoltaik santraller ölçeğinin patlak vermesi 2017 yılının ilk yarısındaki verilerden görülebilir. Dağıtık fotovoltaik santrallerin kurulu ölçeğinin genişlemesi ile şebeke ile olan çelişki ve simbiyoz özellikleri öne çıkmaya başlamıştır.
Beijing Enterprises Clean Energy CEO'su Wang Ye, dağıtılmış fotovoltaiklerin son iki yılda patlayıcı bir büyüme yaşadığına, ancak oranlarının yer fotovoltaik sistemlerine kıyasla hala çok düşük olduğuna dikkat çekti.Çin'deki mevcut çatı alanı sadece yaklaşık% 1'dir. Teorik olarak Dağıtılmış fotovoltaiklerin geniş beklentileri vardır.
Bir yandan, dağıtılmış fotovoltaikler yakınlarda soğurulabilir, uzun mesafeli güç aktarımının neden olduğu güç kaybını azaltabilir ve konut sakinleri, fabrikalar ve ticari binalar gibi çatıdaki kaynaklardan tam olarak yararlanabilirken, diğer yandan, dağıtılmış fotovoltaiklerin kendileri küçük ölçekli, sayıları büyük ve coğrafi olarak dağınıktır. Rastgele güç dalgalanmalarının özellikleri onu "görünmez", programlanamaz ve yönetmeyi zorlaştırır.Aynı zamanda, dağıtılmış fotovoltaiklerin şebekeye güçlü bir bağımlılığı olduğundan, şebekenin kararlılığı üzerinde olumsuz bir etkisi olacaktır. Şebekedeki güç üretim kapasitesi çok yüksek olamaz. Bu nedenle, dağıtılmış fotovoltaik ölçeğin hızlı bir şekilde genişletilmesi durumunda, uçucu ve kararsız özelliklerinden kaçınmak ve dağıtılmış fotovoltaikleri teşvik etmek için enerji depolama, çoklu enerji tamamlama ve mikro şebeke gibi uygun politikalarla birbirini nasıl tamamlayabiliriz? Uzun vadeli sürdürülebilir kalkınma ve yatırım şirketlerinin hatırı sayılır getiri elde etmesini sağlamak, birçok enerji yatırım şirketinin keşfetmeye devam ettiği mevcut yönlerden biridir.
Bu makale, Beijing Enterprises Clean Energy'nin yönetici başkanı Wang Ye'nin, dağıtılmış fotovoltaiklerin gelecekteki gelişim trendine ve enerji depolamayla birlikte çoklu enerji tamamlayıcı ve mikro şebeke gibi büyük şebeke ortamlarında optimum kullanımın nasıl sağlanacağına odaklanan konuşmasının kaydına dayanıyor.
Dağıtılmış + enerji depolaması pazarın yeni gözdesi haline geldi ve ekonominin hala çözülmesi gerekiyor
Yatırımcılar için, dağıtılmış fotovoltaik gelirin belirsizliği hala en önemli sorunlardan biridir. Her şeyden önce, kendiliğinden kendi kendine kullanım oranı belirsizdir. Mevcut şebekeye bağlı elektrik fiyat mekanizması altında, dağıtılmış fotovoltaik "kendiliğinden kendi kendine kullanım" ekonomik olarak önemlidir. Bununla birlikte, fotovoltaik enerji üretiminin rastgele doğası nedeniyle, kendiliğinden kendi kendine kullanım oranını doğru bir şekilde tahmin etmek zordur ve yatırımın geri dönüşünü hesaplamak da zordur. İkincisi, sübvansiyonlardaki ve tarife garantisi politikalarındaki değişiklikler ve üçüncüsü, elektrik faturası ödemesinin zorluğudur. Şu anda, 20 yıldır devlet sübvansiyonları vaat ediliyor, ancak çoğu yerel sübvansiyon zamana duyarlı. Gelecekte sübvansiyon politikasının sıkılaştırılacağı öngörülebilir.Karşılaştırılmış elektrik fiyatları, daha düşük dağıtılmış sübvansiyonlar ve elektrik faturası ödemesindeki zorluklar, gelecekteki dağıtılmış fotovoltaik yatırımcıların çıkarlarını doğrudan etkileyecektir.
Öte yandan, dağıtılmış fotovoltaikler ile elektrik şebekesi arasındaki ilişki perspektifinden, elektrik şebekesinin kabul kapasitesinin genellikle üst seviye trafo kapasitesinin% 15-30'unu geçmemesi gerekir. Bu, elektrik şebekesi tarafından kendi çalışma güvenliğini garanti altına almak için ortaya konan birleşik bir garanti limiti olup, her alandaki gerçek yük koşullarına bağlı olarak% 30'dan fazla olması her zaman güvensiz değildir. Ancak, dağıtılmış fotovoltaiklerin penetrasyon oranındaki artışın güç sistemine bir dizi zorluk getireceği kesindir.Güç sistemindeki ara ve yedek güç kaynaklarının girişinin artırılması ve dağıtım ağı sisteminin çalışma ve koruma mekanizmasının değiştirilmesi ve iyileştirilmesi gerekmektedir. Kararlılığı korumak için, çok sayıda dağıtılmış fotovoltaik bağlantı, şebeke üzerinde belirli bir yüke neden olacaktır.
Devlet Şebeke Enerjisi Araştırma Enstitüsü Yeni Enerji Enstitüsü yöneticisi Li Qionghui, mevcut durumun analizine dayanarak, geniş şebekeye erişimin dağıtılmış fotovoltaiklerin ana uygulama modu olduğuna inanıyor. Operasyonel destek ve işletim hizmetleri sağlamak için büyük güç şebekelerine güvenerek, teknolojik ve ekonomik avantajları tam anlamıyla kullanabilir ve hızlı bir gelişme sağlayabiliriz.
Öyleyse, dağıtılmış fotovoltaiklerin zayıflıklarından nasıl kaçınabilir ve ekonomilerini nasıl koruyabiliriz? Wang Ye, batarya teknolojisinin ticarileşme hızı arttıkça, batarya enerji depolama sistemlerinin performansının artacağına ve kullanım maliyetinin hızla düşeceğine inanıyor. Enerji depolaması, pazarın yeni gözdesi haline geliyor.
Şangay'daki endüstriyel ve ticari kullanıcılar için elektrik fiyatını bir örnek olarak alın: yaz dışında zirveden vadiye fiyat farkı 0,814 yuan / kWh ve yaz aylarında zirveden vadiye fiyat farkı 0,914 yuan / kWh'dir. Tüm fotovoltaikler kendi kendine üretiliyorsa, fotovoltaik + enerji depolamanın yatırım geliri yatırımdır Gelir = kendi kendine kullanım kısmı için elektrik ücreti + şebeke içi elektrik ücreti + fotovoltaik sübvansiyon + tepeden aşağıya elektrik fiyatı farkı.
Bir yandan, fotovoltaik enerji üretiminin kendi kendine kullanım oranını artırabilir, en yüksek seviyeye çıkma ve vadi doldurma yoluyla elektrik fiyatı arbitrajı elde edebilir, yedek güç ve kesintisiz güç kaynağı sağlayabilir, fotovoltaik güç üretim dalgalanmalarını stabilize edebilir ve fotovoltaik güç üretiminin şebeke üzerindeki etkisini hafifletebilir.Ayrıca, belirli bir derecede tepe traşına sahiptir. Öte yandan, sistemin geliri hala şebekenin elektrik fiyatına bağlı ve bir elektrik faturası uzlaştırma sorunu var.Fotovoltaikler ve yükler mevsimsel özelliklerden büyük ölçüde etkileniyor ve sabit enerji depolama kapasitesine yatırım için istikrarlı getiri ve yüksek ekonomik verimlilik elde etmek zor. Bu nedenle, sistem maliyetlerine, meteorolojik kaynaklara, elektrik fiyat maliyetlerine, vb. Dayalı çoklu dağıtılmış enerji üretim yatırımlarından oluşan bir portföy enerji verimliliğini ve ekonomiyi daha da artırabilir.
Optimize edilmiş şema: çok enerjili tamamlayıcı mikro şebeke ve enerji yönetiminin bir kazan-kazan modeli
Forumda Wang Ye, şu anda uluslararası perspektiften ulusal düzeye kadar ilgili politikaların sürekli olarak yayınlandığını, ilgili yatırımların düzenlendiğini ve yeni enerji kaynaklarının tanıtımı ve mikro şebekelerin inşasına rehberlik edildiğini anlattı. Mikro şebeke, tek bir fotovoltaik + enerji depolamasından birden fazla enerji kaynağının tamamlanmasına dönüşmüştür. Etkili enerji yönetimi ve kontrolü, şebeke operasyonunun kararlılığını iyileştirebilir ve ekonomiyi artırabilir. Bununla birlikte, mikro şebekenin çalışma kontrolü zorluklarla doludur. Tüm mikro şebekeye ek olarak Fotovoltaik enerji üretimi, enerji depolama ve rüzgar enerjisi üretimini içerir.Bazı yerlerde mikro elektrik, gaz enerjisi üretimi veya dizel motor ile birleştirilebilir. Ek olarak, mevcut kaynağı, güç elektroniği dönüştürücüsü, senkron jeneratörü ve çok sayıda güç kaynağı, küçük bir tek birim kapasitesi, coğrafi olarak dağınık, güç dalgalanmaları, yük değişiklikleri ve enerji depolama farklılıkları.
Yukarıdaki sorunları çözmek için üç açıdan başlayabiliriz. Birincisi, tasarımı ve makul püskürtme konfigürasyonunu optimize etmek, farklı güç kaynaklarının özelliklerini iyi kullanmaktır, bu da en önemli noktadır. Örneğin, mikro şebeke sistemini kararlı hale getirmek istiyorsanız, lityum piller kullanmanız gerekebilir, büyük yedek depolama elde etmek istiyorsanız kurşun-karbon piller eklemeniz gerekir, ancak aynı şebekede kurşun-karbon pillerin mevcut maliyeti neredeyse iki katına çıkar. Böyle bir maliyet yatırımcısının kabul edemeyeceği tüm kullanımlar; ikincisi, hibrit enerji depolama ve bilimin birleşimidir, enerji depolamanın şarj ve deşarj özelliklerini hassas bir şekilde kontrol etmek çok önemlidir ve pil ömrü çok önemli bir şeydir, bu nedenle birçok pil seri olarak bağlanır. Birlikte tutarlılığın nasıl sağlanacağı çok kritik bir noktadır. Üçüncüsü, dalgalanmaları yumuşatmak, gücü dengelemek, gerçek zamanlı akıllı enerji yönetimi ve kontrolü, sistemin esnekliğini artırmak, yenilenebilir enerjinin penetrasyon oranını artırmak ve güç kaynağının güvenilirliğini artırmaktır.
Aynı zamanda, çoklu enerji tamamlamanın çekirdeklerinden biri enerji depolamadır.Üretilen güç ve yük gücü arasındaki uyumsuzluğu ve farklı güç kaynaklarının yanıt süreleri arasındaki uyumsuzluğu çözmek için, çoklu enerji tamamlama için iki problem dikkate alınmalıdır.
Mikro şebekenin bir diğer en büyük özelliği de şebekenin kararlılığını ve güvenilirliğini sağlamaktır.Belirli bir batarya boşaldıktan sonra tüm sistemin dalgalanması şarj olmayı bekleyemez.Belki şarj işleminin ortasındadır ve aniden düşer. Şu anda şebekenin stabilitesini korumak için derhal deşarj edilmesi gerekiyor.Kontrol stratejisi çok önemli.
Bu nedenle, mikro şebekedeki enerji depolama sistemi seçimi iki yönü dikkate alır: Biri güç talebi + enerji talebini içeren sistemin talebi, diğeri ise ekonomi, yani ilk yatırım maliyeti + işletme maliyeti. Akü kullanım sürecinde, iyi yönetilmezse kırılması kolaydır.Aynı grup aküler için, farklı kontrol stratejileri altında, tüm servis ömrünün% 50'si kullanılamayabilir. Bu nedenle, sürecin ortasında gerçek zamanlı yönetimin nasıl yapılacağı çok önemlidir.
Sistem düzeyinde, enerji verimliliği ve işletim maliyeti için optimize edilmiş güç dağıtımı ve enerji yönetimi ile pilin sağlığını korumak için akıllı bakım şarjı ve deşarj yönetimi gerçekleştirir. Bir enerji depolama sistemi iki tip pil seçebilir: Sistemin kararlılığının korunması, tüm pil sisteminin tutarlılığının nasıl korunacağı ve yatırım maliyetlerini azaltmak için pilin ömrünün nasıl uzatılacağı önemlidir.
Mikro şebekenin ikinci çekirdeği enerji yönetim sistemidir. Mikro şebeke perspektifinden bakıldığında, mikro şebeke, çok sayıda güç elektroniği arayüzüne sahip küçük bir güç sistemine eşdeğerdir. Tam güç üretimi ve dağıtımı, kontrol ve koruma işlevlerine sahiptir ve tüm dahili dağıtımı gerçekleştirir Tam otonomi ve bağımsız operasyon yetenekleriyle güç kaynakları arasında optimum güç ve enerji dağıtımı; büyük güç şebekesi perspektifinden bakıldığında, mikro şebeke, dağıtım ağındaki kontrol edilebilir ve gönderilebilir bir yük veya jeneratöre eşdeğer olan kontrollü bir bütündür. Güç kaynağı çok önemlidir.
Üç seviyeli EMS yönetimi vardır: Birincisi istikrarlı bir kontrol stratejisi, birincisi istikrar ve ikincisi bir ekonomik operasyon stratejisidir, yani elektrik şebekesi para kazanmalıdır. En optimize üçüncü operasyon kontrolü, kullanıcı özelliklerine, kaynakların mevsimsel özelliklerine ve geçmiş operasyon veritabanına sahiptir.Kendi kendine öğrenen bir sistem oluşturmak için kontrol stratejisini sürekli olarak optimize etmek gerekir.
Tek bir mikro şebekenin sınırlı kararlılığı ve güvenilirliği vardır ve bölgesel enerji yönetimi platformu, birden çok mikro şebekenin işletim kontrolünü gerçekleştirebilir, birden çok mikro şebeke arasında bir teklif mekanizması kurabilir ve güç sisteminin kararlılığını ve enerji tüketimini iyileştirebilir. Yenilenebilir enerji oranını artırırken, elektrik ticareti ve enerji ticareti yapmak. Böyle bir bağlantıda, elektrik fazlalığı nedeniyle otomatik olarak değiş tokuş edilir ve enerji ticareti gelecekteki bir kalkınma yönüdür.
Wang Ye, enerji alışverişinin iç alışverişinin fiyat üzerinden optimize edildiğini vurguladı.Eğer yenilenebilir enerji geleneksel enerjinin yerini almak istiyorsa, en önemli nokta bunun güvenilir ve kontrol edilebilir olması gerektiğidir.
Kaynak: Fotovoltaik
İyi makale önerisi: Enerji depolama teknolojisinin gelişim trendine enerji depolama ve güç sistemleri arasındaki ilişkiden bakmak
