ثلاث طرق لتكوين الطاقة الشمسية + تخزين الطاقة

في حين أن مصطلح "تخزين الطاقة الشمسية +" يُشار إليه غالبًا في دوائر الطاقة ، فقد تم إيلاء القليل من الاهتمام لنوع التخزين الشمسي + المشار إليه. بشكل عام ، يمكنه تكوين تخزين الطاقة الشمسية + بثلاث طرق ممكنة:

• تخزين الطاقة الشمسية + الطاقة القائمة على التيار المتردد: يوجد نظام تخزين الطاقة في موقع منفصل عن منشأة الطاقة الشمسية. يخدم هذا النوع من التثبيت عادةً المناطق ذات السعة المحدودة.

• أنظمة تخزين الطاقة الشمسية + التخزين المتوافقة مع التيار المتردد في مكان واحد: يتم وضع مرفق توليد الطاقة الشمسية ونظام تخزين الطاقة في موقع مشترك ويتشاركان في نقطة ربط واحدة مع الشبكة أو لديهما نقطتا اتصال مستقلتان. ومع ذلك ، فإن نظام توليد الطاقة الشمسية ونظام تخزين الطاقة متصلان بعاكس منفصل. يقع خزان نظام تخزين الطاقة بجوار نظام توليد الطاقة الشمسية. يمكنهم إرسال السلطة معًا أو بشكل مستقل.

• نظام تخزين الطاقة الشمسية + الطاقة في موقع مشترك: مرفق توليد الطاقة الشمسية ونظام تخزين الطاقة موجودان في موقع مشترك. وتقاسم نفس الترابط. أيضًا ، هم متصلون على نفس ناقل التيار المستمر ويستخدمون نفس العاكس. يمكن استخدامها كمرفق واحد.

مزايا نشر أنظمة تخزين الطاقة بشكل مستقل.

لا يجب أن تكون أنظمة توليد الطاقة الشمسية وأنظمة تخزين الطاقة في نفس الموقع لتحقيق المنافع المتبادلة. بغض النظر عن مكان وجودها على الشبكة ، يمكن لمرافق تخزين الطاقة المستقلة توفير خدمات الشبكة وتحويل الطاقة الزائدة من مصادر الطاقة المتجددة إلى فترات ذروة الطاقة المسائية. إذا كان مورد توليد الطاقة الشمسية بعيدًا عن مركز التحميل ، فقد يكون التكوين المادي الأمثل هو نشر نظام تخزين طاقة مستقل بالقرب من مركز التحميل. على سبيل المثال ، قامت فلوينس بنشر نظام تخزين للبطارية لمدة 4 ساعات بسعة مركبة 30 ميجاوات بالقرب من سان دييغو لضمان الموثوقية المحلية وزيادة استخدام الطاقة المتجددة. يجب على المرافق والمطورين التركيز على نشر أنظمة تخزين الطاقة التي قد تكون أو لا تكون مشتركة مع أنظمة الطاقة الشمسية ، طالما أنها تتمتع بأعلى فائدة صافية.

مزايا النشر المشترك في الموقع لتخزين الطاقة الشمسية + الطاقة

في كثير من الحالات ، يتميز الموقع المشترك للتخزين الشمسي + بمزايا ممتازة. من خلال النشر في الموقع المشترك ، يمكن للتخزين الشمسي + أن يوازن بين تكاليف المشروع ، بما في ذلك الأرض والعمالة وإدارة المشروع والتصاريح والربط البيني والعمليات والصيانة. في الولايات المتحدة ، يمكن لأصحاب المشاريع أيضًا المطالبة بإعفاءات ضريبية على الاستثمار لمعظم تكاليف رأس مال التخزين إذا كانوا مسؤولين عن الطاقة الشمسية.

يمكن أن يكون نشر الموقع المشترك للطاقة الشمسية والتخزين هو التيار المتردد مقترنة، حيث يتواجد نظام تخزين الطاقة ونظام توليد الطاقة الشمسية في موقع مشترك ولكن لا يشتركان في العاكسات. ويمكنه أيضًا استخدام نظام اقتران DC. يقترن نظام توليد الطاقة الشمسية ونظام تخزين الطاقة على الجانب DC من العاكس ثنائي الاتجاه المشترك، ويمكن تقاسم تكلفة المشروع ومتوازنة. وفقًا لدراسة أجراها NREL، بحلول عام 2020، سيعمل ذلك على تقليل تكاليف موازنة النظام بنسبة 30% و40% للتخزين الشمسي+المقترن بالتيار المتردد والمزدوج بالتيار المستمر، على التوالي.

مقارنة بين عمليات النشر المقترنة بالتيار المستمر أو بالتيار المتردد

عند تقييم نظام التخزين الشمسي + المقترن بالتيار المستمر ، يجب مراعاة بعض العوامل الرئيسية. المزايا الرئيسية لأنظمة تخزين الطاقة الشمسية + الطاقة المقترنة بالتيار المستمر هي:

• خفض تكاليف المعدات عن طريق تقليل تكلفة نشر المحولات ، والمفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط ​​، والمرافق الأخرى.

• يسمح لنظام الطاقة الشمسية بالتقاط الطاقة الشمسية التي عادة ما يتم فقدانها أو تقليصها عندما يكون عامل تحميل العاكس أكبر من 1 ، مما يولد إيرادات إضافية.

• يمكنها دمج تخزين الطاقة الشمسية + في اتفاقية شراء طاقة واحدة (PPA).

عيوب أنظمة تخزين الطاقة الشمسية + الطاقة المقترنة بالتيار المستمر هي:

مقارنةً بأنظمة التخزين الشمسي بالإضافة إلى أنظمة التخزين المقترنة بالتيار المتردد ، تتمتع أنظمة تخزين الطاقة الشمسية الإضافية المقترنة بالتيار المستمر بمرونة تشغيلية أقل لأنها محدودة بقدرة العاكس عندما تكون سعة التوصيل البيني كبيرة جدًا. على سبيل المثال ، إذا كان مطور الطاقة الشمسية يتوقع ارتفاعًا في الطلب خلال ساعات ذروة توليد الطاقة الشمسية ، فقد لا يتمكن من شحن البطاريات في وقت واحد. في حين أن هذا يمثل جانبًا سلبيًا محتملاً ، إلا أنه ليس مشكلة كبيرة في معظم الأسواق.

يعتقد المطلعون على الصناعة أن نظام تخزين الطاقة الشمسية + المقترن بالتيار المستمر هو أفضل تكوين. يمكن أن يوفر توليدًا مستقرًا للطاقة الشمسية لفترة طويلة ، مثل 4-6 ساعات ، لالتقاط الطاقة الشمسية المقطوعة. بفضل العاكس المشترك ، يقلل الجهاز من تكلفة توليد الكهرباء. من المتوقع أن تزداد عمليات نشر الطاقة الشمسية بالإضافة إلى التخزين المقترنة بالتيار المستمر خلال السنوات القليلة المقبلة حيث يواجه المزيد من مشغلي الشبكات منحنى بطة شديد الخطورة.