PV energiasalvestussüsteemides on ruudustikuvälised, võrguühendused ja hübriidsüsteemid kolm peamist töörežiimi ning nende põhilised erinevused on ühendusrežiimis ruudustikus, funktsionaalsed omadused ja rakenduse stsenaariumid. Järgnev on üksikasjalik võrdlev analüüs:
1.Võrguväline
Täielikult avalikust ruudustikust, mida toidavad fotogalvaanilised ja energiasalvestusseadmed.
Tööpõhimõte:
- Fotogalvaaniline moodul muundab päikeseenergia elektriks, mida koormus kasutab muunduri kaudu, ja liigne elekter ladestatakse aku.
- Võimsus tarnib aku tühjenemise korral, kui pole valgust, millele lisandub vajadusel varutoiteallikas (nt diiselgeneraator).
Põhifunktsioonid:
- Sõltumatus: täiesti sõltumatu toiteallikas, mida ei mõjuta ruudustikku, mis sobib piirkondadele, kus pole elektrit ega ebastabiilseid võresid.
Energia salvestamine on vajalik: vahelduva energiatootmisega toimetulemiseks on vaja akusid.
- Piirangud: kõrged algkulud (30% -50% hoiustamisakust), piiratud salvestusmaht, kõrge hoolduskulud, piiratud aku tööiga (5-10 aastat asendamiseks). Kui disain pole mõistlik (nt ebapiisav energiasalvestus, ebapiisav elektritootmisseadmed), võivad esineda sagedasi elektrikatkestusi.
Sobivad stsenaariumid:
- Kaugemad piirkonnad, millel pole ruudustikku (nt mägipiirkonnad, pastoraalsed alad, saared) või kui võrgule juurdepääsu kulud on äärmiselt kõrged (juhtmete tõmbamise kulud ületavad kaugelt süsteemi maksumust).
- Väiksemad ja stabiilsemad energianõudlus (nt väikesed kodud, põllujaamad, eelpostid), et vältida liiga suure salvestusmahu tõttu kulude naelu.
2. Võrega seotud
Otsene ühendus avaliku võrguga võimaldab kahesuunalist jõuvoogu.
Tööpõhimõte:
- Fotogalvaanilise energia tootmine on kohalike koormuste jaoks prioriteet, mille liigne võimsus toidetakse võrku; Võimsus võetakse ruudustikust, kui see on ebapiisav.
- Tavaliselt pole energiasalvestust vaja (mõnda süsteemi saab majanduse optimeerimiseks konfigureerida energiasalvestusega)
Põhifunktsioonid:
- JUHTIMINE: Kõrvaldades akude kõrged kulud, on esialgne investeering peamiselt fotogalvaanilistes paneelides ja muundurites. "Enesepõhise ja enesetarbimise kaudu, ülejääk on-line" elektrikulude vähendamiseks ja isegi tulu saamiseks.
- Võrgust sõltuv: ruudustikus on süsteem tavaliselt automaatselt lahti ühendatud (võrguhoolduse ohutuse tagamiseks) ja ei saa toidet iseseisvalt varustada.
- Kõrge efektiivsus ja stabiilsus: pole vaja arvestada energia salvestamise kadude, suure energia kasutamisega.
Sobivad stsenaariumid:
- Stabiilse ja usaldusväärse elektrivõrguga piirkondadel (nt linnad) on vähe elektrikatkestusi.
- Stabiilne nõudlus elektrienergia järele ja soov vähendada elektrikulusid või teenida isegi tulu elektrienergia müümise kaudu (vastavalt kohalikele võrguühenduse toetustele või tariifide poliitikatele).
- Piiratud eelarve, kulutõhus, ei muretse lühiajaliste elektrikatkestuste mõju pärast (nt tavalised kodud, mittekriitilised tööstuslikud koormused).
3.Hübriid
Võrguvälised ja võrguühendusega funktsioonid, töörežiimide paindlik lülitamine (võrguväline energiasalvestus vs hübriidse energia salvestusruum).
Tööpõhimõte:
Töötab tavalisel ajal võrega ja lülitub energiasalvestusega toitekatkestuste ajal võrguvälise režiimi. Toetab tipp- ja orgu tariifide arbitraaži, silub energia kõikumisi.
Põhifunktsioonid:
- Kaherežiimi vahetamine:
Kui ruudustik on normaalne: energiatootmise enesetarve + ülejääk võre (sama nagu ruudustikuga ühendatud süsteem) või tähtsustage akude laadimist (toite säilitamine madala pöördega tariifide korral ja energia säästmise säästmine koos energiasalvestusega).
Võrgukatkestuse korral: lülitage automaatselt võrguvälise režiimi ja tarnevõimsuse energiasalvestuse ja elektritootmise seadmetest (kriitiliste koormuste kaitsmiseks).
- Arukas juhtimine: laadimis- ja tühjendamise strateegiate optimeerimine energiahaldussüsteemi (EMS) kaudu.
- Kõrgemad kulud: kõrge süsteemi keerukus ja hübriidse energiasalvestusüksuste konfigureerimise vajadus (nt Superkondensaator + aku) (meetod fotogalvaanilise hübriidse energiasalvestussüsteemi salvestusmahu konfigureerimiseks).
Sobivad stsenaariumid:
- Ebastabiilsete elektrivõrkude ja sagedase elektrikatkestusega piirkonnad (nt maapiirkonnad, mõned arenevad piirkonnad) peavad tagama, et kriitilised koormused, näiteks külmikud ja meditsiiniseadmed, ei kaotaks energiat.
- Kõrged nõuded toiteallika töökindlusele (nt haiglad, andmekeskused, väikeettevõtted), kuid täielikult võrkudeta liikumise kulud on liiga suured.
- Lootes kasutada ära tariifideerinevuse arbitraaži (nt salvestada elektrit öösel madala oru tariifide juures ja kasutada elektrienergia arvete vähendamiseks päevasel tipulde ajal energia ladustamist).
Kokkuvõte peamistest erinevustest kolme vahel
| võrdlusperiood | võrguväline süsteem | võrguühendusega süsteem | hübriidsüsteem |
|---|---|---|---|
| Ruudustiku sõltuvus | Täiesti sõltumatu | täielik sõltuvus | Lülitatavad sõltuvused |
| Energiasalvestuse vajadus | hädavajalik | valitud | hädavajalik |
| Toiteallika usaldusväärsus | Kõrge (isevarustus) | Madal (ruudustikust sõltuv) | Väga kõrge (kahe režiimiga) |
| ökonoomika | Kõrge algkulu | Madalad hoolduskulud | Keskmine, vajadus tasakaalustada investeeringutasuvust |
| Tüüpiline stsenaarium | Kauged piirkonnad, hädaabivõim | Võrguühendusega elektrienergia tootmine linnades | Mikrovõrvad, kõrge usaldusväärsuse nõudluse saidid |
Valimissoovitused
- Off-võrgusüsteemid: sobib piirkondadele, kus pole elektrivõrku või väga ebastabiilset elektrivõrku, ja vähese elektrienergia nõudlusega.
- Võrguga ühendatud süsteemid: sobivad stsenaariumide jaoks, kus ruudustik on stabiilne ja soovite vähendada oma elektriarve või saada tulu elektrimüügist.
- Hübriidsüsteem: sobib stsenaariumide jaoks, mis nõuavad tasakaalu majanduse ja töökindluse vahel, näiteks sagedaste elektrikatkestuste või kriitiliste võimalustega piirkonnad.
