Forskning på bruk av energilagring i solcelleprosjekter
2023.Aug
31
Når det gjelder dagens toppprisnivå for elektrisitet, mener industrien generelt at 70 cents elektrisitetsprisforskjell på 70 øre er en terskel for å fremme utviklingen av energilagringsindustrien på brukersiden.
Denne artikkelen diskuterer energilagring fra aspektene ved energilagringstyper, forretningsmodeller og designopplegg. Jeg håper at alle vil ha en foreløpig forståelse av energilagring etter å ha lest den.
1. Typer energilagringssystemer
I henhold til forskjellige bruksområder er solcelleenergilagringssystemer delt inn i fire typer: kraftgenereringssystemer utenfor nettet, energilagringssystemer utenfor nettet, netttilkoblede energilagringssystemer og multienergisystemer hybride mikronettsystemer.
1. Fotovoltaisk off-grid kraftgenereringssystem
Fotovoltaisk off-grid kraftgenereringssystem fungerer uavhengig uten å stole på nettet. Den brukes i avsidesliggende fjellområder, områder uten strøm, øyer, kommunikasjonsbasestasjoner, gatelys og andre brukssteder. Systemet består av en solcellepanel, en solcellekontroller, en inverter, en batteripakke og en last. Den fotovoltaiske serien konverterer solenergi til elektrisk energi når det er lys, og solenergien styrer den inverterintegrerte maskinen for å levere strøm til lasten og lade batteripakken samtidig; når det ikke er lys, leverer batteriet strøm til AC-lasten gjennom omformeren.
Fotovoltaisk off-grid kraftgenereringssystem er spesielt designet for bruk i områder uten nett eller områder med hyppige strømbrudd. Det er et rigid krav. Off-grid-systemet er ikke avhengig av nettet og er avhengig av arbeidsmodusen "lagring mens du bruker" eller "lagring først og bruk senere". , Det jeg gjorde var "sende kull i snøen". For husholdninger i områder uten nett eller hyppige strømbrudd er systemer utenfor nettet svært praktiske. For tiden er kostnaden for solcellestrøm utenfor nettet omtrent 1,0-1,5 yuan per kWh, som er mye høyere enn for netttilkoblede systemer, men sammenlignet med drivstoffgeneratorer er kostnaden for elektrisitet per enhet 1,5-2,0 yuan, som er mer økonomisk og miljøvennlig.
2. Off-grid energilagringssystem
Off-grid fotovoltaiske kraftproduksjonssystemer er mye brukt på steder der det er hyppige strømbrudd, eller solcelle-selvbruk ikke kan kobles til nettet, prisen på egenforbruk strøm er mye dyrere enn strømprisen på nettet, og toppstrømprisen er mye dyrere enn dalstrømprisen.
Systemet består av et solcelleanlegg sammensatt av solcellekomponenter, en solcelle-off-grid integrert maskin, batteripakker, belastninger osv. Den solcelle firkantede serien omdanner solenergi til elektrisk energi når det er lys, og leverer strøm til lasten gjennom den integrerte vekselrettermaskinen for solenergi, og lader samtidig batteripakken; når det ikke er lys, leverer batteriet strøm til den integrerte maskinen for solcellekontrollinverter, og leverer deretter strømforsyning med vekselstrøm.
Sammenlignet med det netttilkoblede kraftgenereringssystemet, legger off-grid-systemet til lade- og utladingskontrollere og batterier, og systemkostnadene øker med omtrent 30 %, men bruksområdet er bredere. Den ene er at den kan settes til å gi ut til nominell effekt på toppen av strømprisen for å redusere strømutgiftene; den andre er at den kan lades på dalen av elektrisitetsprisen og slippes ut på toppen, og tjene penger ved å bruke forskjellen mellom toppen og dalen; og den tredje er at når strømnettet svikter, kan solcelleanlegget brukes som en reservestrømforsyning for å fortsette arbeidet, omformeren kan byttes til off-grid arbeidsmodus, og solcelleanlegget og batteriet kan levere strøm til lasten gjennom omformeren.
3. Solcellenetttilkoblet energilagringssystem
Det netttilkoblede energilagringssystemet for fotovoltaisk kraftproduksjon kan lagre overflødig kraftproduksjon og øke andelen av eget forbruk. Den brukes i applikasjoner der solcelleanlegg ikke kan brukes til å koble til nettet, selvbruksstrømpriser er mye dyrere enn strømpriser på nett, og toppstrømpriser er mye dyrere enn strømpriser på bølgenivå. Systemet består av en fotovoltaisk gruppe bestående av solcellekomponenter, en solcellekontroller, en batteripakke, en netttilkoblet omformer, en strømdeteksjonsenhet og en last. Når solenergien er mindre enn lasteffekten, drives systemet av solenergien og nettet sammen. Når solenergien er større enn lasteffekten, leverer en del av solenergien strøm til lasten,
I noen land og regioner ble det installert et solcelleanlegg før, og etter at solcelletilskuddet ble kansellert, kan et netttilkoblet energilagringssystem installeres for å tillate solcellekraftproduksjon å være fullstendig selvforsynt. Den netttilkoblede energilagringsmaskinen er kompatibel med vekselrettere fra ulike produsenter, og det originale systemet trenger ikke endres. Når strømsensoren oppdager at det går strøm til nettet, begynner den netttilkoblede energilagringsmaskinen å fungere, og lagrer overflødig elektrisk energi i batteriet. Hvis batteriet i tillegg er fulladet, kan den elektriske varmtvannsberederen også slås på. Når husholdningsbelastningen øker om natten, kan batteriet styres til å sende strøm til lasten gjennom omformeren.
4. Microgrid energilagringssystem
Mikronettsystemet består av en solcellegruppe, en netttilkoblet omformer, en PCS toveisomformer, en intelligent bryter, en batteripakke, en generator og en last. Den fotovoltaiske serien konverterer solenergi til elektrisk energi når det er lys, leverer strøm til lasten gjennom omformeren, og lader batteripakken gjennom PCS toveis omformer samtidig; når det ikke er lys, leverer batteriet strøm til lasten gjennom PCS toveis-omformeren. drevet av.
Microgrid kan fullt ut og effektivt utvikle potensialet til distribuert ren energi, redusere ugunstige faktorer som liten kapasitet, ustabil kraftproduksjon og lav pålitelighet av uavhengig strømforsyning, og sikre sikker drift av strømnettet. Det er et nyttig supplement til det store strømnettet. Microgrid kan fremme oppgraderingen av tradisjonelle industrier, og det kan spille en stor rolle fra økonomi og miljøvern. Eksperter sa at bruken av mikronett er fleksibel, og skalaen kan variere fra tusenvis av watt til titalls megawatt, så store som fabrikker, gruver, sykehus og skoler, og så liten som en bygning.
2. Flere forretningsmodeller for energilagringsutvikling
1. Dynamisk ekspansjon
Den nominelle kapasiteten til transformatoren er fast fra det øyeblikket den forlater fabrikken, og når strømbrukeren blir påvirket av en viss etterspørsel i et senere stadium, kjører transformatoren på full kapasitet, og det er nødvendig å utvide kapasiteten. Det er forstått at kostnadene ved kapasitetsutvidelse i generelle områder er svært høye. På dette tidspunktet Installering av energilagring kan realisere dynamisk ekspansjon uten å bruke mye penger.
2. Krev svar
Etterspørselsrespons, for å si det enkelt, er atferden til brukere som endrer lastkurven i henhold til signalene som sendes av nettet. mitt lands kraftbelastningskurve har en veldig åpenbar topp, og implementeringen av respons på etterspørselssiden kan effektivt forbedre dette fenomenet. Etter at brukerens energilagre deltar i etterspørselsresponsen, vil nettet gi et visst kompensasjonsgebyr, eller basere seg på prisforskjellen i toppdal for å få inntekter. En ting å merke seg er at for å delta i etterspørselsrespons er å akseptere utsendelsen av nettet.
3. Etterspør elektrisitetsavgiftsstyring
Hvis du vil vite hvordan energilagring kan delta i etterspørselslading, må du først forstå hva etterspørselslading er. Enkelt sagt er det elektrisitetsavgiften som belastes av store industrikunder for transformatorer, uavhengig av om kostnaden er basert på kapasiteten til transformatoren eller maksimal belastning. , er ikke i stand til å møte brukerens topp- og dalbelastningsegenskaper, og energilagring kan utføre toppbarbering og dalfylling for å forbedre denne situasjonen og redusere etterspørselen av elektrisitetskostnader.
4. Støtte industriell og kommersiell solcelle
Med nedgangen i solcellesubsidier, må solcellebedrifter finne nye modeller for å øke inntektene. Industriell og kommersiell solcelle + energilagring kan øke egenforbruksraten, og dermed redusere presset på brukernes strømregninger. Samtidig kan energilagringsbatteriet lades på dagtid og lades ut om natten, og dermed tjene penger på prisforskjellen.
5. Prisforskjell fra topp til dal
Jeg tror at mange ikke er ukjente med denne profittmodellen. For tiden er kilden til profitt for de fleste bedrifter prisforskjellen fra topp til dal. Prisforskjellen fra topp til dal refererer til å dele 24 timer i døgnet i flere perioder som topp, flat og bunn i henhold til belastningsendringene i kraftnettet, og å formulere ulike strømprisnivåer for hver periode for å oppmuntre kundene til rimelig ordne strømforbrukstid. Kutt topper og fyll daler for å forbedre utnyttelseseffektiviteten til kraftressurser.
Den 2. juli ga nettsiden til National Development and Reform Commission offisielt ut "Opinions on Innovating and Improving the Price Mechanism for Promoting Green Development". Under forutsetning av at det samlede nivået på salgskraftprisene forblir uendret, kan avdelingen etablere en dynamisk justeringsmekanisme for topp- og dalstrømpriser, ytterligere utvide implementeringsomfanget av topp- og dalstrømpriser på salgssiden, rimelig fastsette og dynamisk justere topp- og dalperioder, og utvide topp- og dalprisforskjeller og flytende områder. Veiled brukere til å bruke strøm ved forskjøvede topper. Oppmuntre markedsenheter til å signere transaksjonskontrakter som inkluderer topp-, dal- og normalperiodepriser og strøm. Bruk markedsorienterte mekanismer som strømprisforskjeller i toppdaler og kompensasjon for hjelpetjenester for å fremme utviklingen av energilagring. Bruk moderne informasjon, Internett av kjøretøy og andre teknologier, oppmuntre elektriske kjøretøyer til å tilby energilagringstjenester, og få inntekter gjennom prisforskjeller i høye dalene. Forbedre det trinnvise elektrisitetsprissystemet for innbyggerne, og implementer strømpriser i toppdaler for innbyggerne."
Når det gjelder dagens toppprisnivå for elektrisitet, mener industrien generelt at 70 cents elektrisitetsprisforskjell på 70 øre er en terskel for å fremme utviklingen av energilagringsindustrien på brukersiden.
Vedlagt er Jiangsu topp- og dalprisliste for strøm:
Som det fremgår av figuren ovenfor, er den største topp-til-dal-prisforskjellen i Jiangsu 0,9342 yuan per kWh. Når elektrisitetsforskjellen når mer enn 70 øre, har energilagring mulighet til å tjene penger. Jiangsu, Beijing og andre provinser og byer har store forskjeller i topp- og dalstrømpriser.
3. Design og konfigurasjon av energilagringssystem
Det følgende tar energilagringssystemet utenfor nettet som et eksempel
1. Hvordan designe et energilagringssystem?
Det kan sees at sammenlignet med det netttilkoblede systemet. Inverteren bør endres til en hybrid inverter, det vil si en maskin med integrerte funksjoner for nettkoblet og off-grid energilagring. Samtidig for å øke energilagringsbatteriet.
2. Hvordan velge et batteri til energilagringssystemet?
Siden designet er et integrert energilagringssystem utenfor nettet, kan strømforbruket til lasten sikkerhetskopieres av nettet. Da kan valg av batteri bestemmes i henhold til planlagt lagret energi. Hvis du for eksempel planlegger å konfigurere et batteri som kan lagre 10 kilowattimer med strøm, hvordan bør du velge? 10 kilowattimer med strøm betyr 10 kWh, eller 10 000 VAh.
Batteriets nominelle spenning: 48V
Batteriutladingseffektiviteten er 94 %.
Med tanke på batterilevetid og ytelse, brukes utladingsdybden (80 %) til litiumbatteriet for beregningen.
Utladningsdybden for blybatterier er vanligvis 50 % til 70 %.
1) Velg litiumbatteri
Beregnet batterikapasitet
Den generelle spesifikasjonen for litiumbatteri er 48V, 50Ah, og 6 parallellkoblinger kan velges, med en total kapasitet på 300Ah.
2) Velg blybatteri
Utladningsdybden til blybatterier tas til 50 %.
Krever 20 12V, 100Ah bly-syre batterier, koblet i 4 serier og 5 i parallell, med en total kapasitet på 500Ah.
På dette tidspunktet kan du ha spørsmål: Hvorfor er strømproduksjonsdybden til blysyrebatterier bare 50 %?
Det kan ses av sammenhengskurven mellom syklus og utløpsdybde at utløpsdybden er 50 %, når den effektive kapasiteten blir 60 %. Antallet lade- og utladingssykluser er omtrent 500 ganger. I henhold til lading og utlading en gang om dagen, er batterilevetiden mindre enn to år. En passende økning av batterikapasiteten og reduksjon av utladingsdybden kan derfor forlenge batteriets levetid.
4. Kostnad for energilagringsbatteri
Ut fra dagens markedskonkurransemønster, opptar litiumbatterier og blybatterier det meste av det elektrokjemiske energilagringsmarkedet. Elektrokjemiske energilagringsbærere er forskjellige sekundære batterier, hovedsakelig inkludert litium-ion-batterier, bly-syre-batterier, natrium-svovel-batterier og strømningsbatterier.
Beregn kostnaden først. Hovedutstyret til energilagringssystemet er energilagring toveis-omformeren, energilagringsbatteriet og støtte for strømregninger og annet utstyr. For tiden har prisen på store energilagringsbatterier falt, og litiumbatteriet kan nå 1,6 yuan per kilowattime. Omtrent 8-12 år, ladeeffektiviteten er omtrent 88%, bly-karbonbatteriet kan oppnå 0,7 yuan per grad, levetiden er omtrent 5-7 år, og ladeeffektiviteten er omtrent 85%. Til tross for den enkle forretningsmodellen er tilbakebetalingstiden lang.
Oppsummert mener industriveteraner at utviklingen av energilagringsindustrien fortsatt trenger mer industripolitisk støtte, inkludert beskatning, sosial kapitaltilgang, netttilkoblet tilgangsstøtte og mer gunstige kombinasjoner for å gi markedet et godartet utviklingsrom. I følge hvitboken for industriforskning levert av CNESA i april i år, blant hovedscenariene for Kinas energilagringsmarked de neste tre årene, utgjør kommersiell energisparing 27,8 %, toppregulering og frekvensregulering står for 24,1 %, og husholdninger. solceller står for 18,5 %. Når det gjelder politikk, om kraftprisforskjellen fra topp til dal kan utvides i fremtiden, i en lengre investeringsutvinningssyklus, vil endringer i kraftprisene ha stor innvirkning på inntektene til energilagringsprosjekter.