Уроки, извлеченные из установки аккумуляторного накопителя энергии в существующую фотоэлектрическую батарею

Почему модернизация аккумуляторной энергии в существующие фотоэлектрические массивы имеет смысл и какие проблемы необходимо преодолеть при этом, как объяснила крупная коммунальная компания, которая действительно это сделала.

Статья из | Алансон Системы

Солнечная энергия плюс хранилище. Если вы занимаетесь энергетическим бизнесом, а не только альтернативной энергетикой, этот термин вы, вероятно, слышите каждый день. Возможно, даже несколько раз в день. Одна логичная цель для объединения батарей с солнечной энергией скрывается на виду: наши гигаватты уже установленных фотоэлектрических ресурсов. Duke Energy, одна из крупнейших энергетических компаний США, базирующаяся в Северной Каролине, стремится воспользоваться этой возможностью. Компания Duke установила накопители энергии в некоторые из своих существующих фотоэлектрических массивов, чтобы в будущем добиться большего.

В этой статье мы раскрываем уроки, полученные в результате этих усилий с Томом Фенимором, специалистом по развитию бизнеса Duke Energy в Шарлотте, Северная Каролина. Фенимор руководил рядом таких проектов для Duke и решил поделиться своим опытом реализации подобных проектов на благо отрасли в целом. Эти знания включают в себя стимулы для установки накопителей на существующие фотоэлектрические станции, а также практические и технические проблемы, которые необходимо учитывать при этом (а также некоторые решения этих проблем!).

Согласно веб-сайту Duke Energy, к концу 2020 года в ее портфеле производства электроэнергии будет более 15 ГВт возобновляемых источников энергии, большая часть которых, конечно же, будет включать солнечную энергию.

«По мере того, как в схему поступает все больше возобновляемых источников энергии, необходимость оптимизировать эту схему, связанную с необходимостью обеспечить стабилизацию напряжения и частоты, будет возрастать. Один из самых простых способов сделать это — использовать накопление энергии и позволить этому хранению взаимодействовать. «С солнечной энергией, — объясняет Фенимор. — Обеспечение стабильности сети является неотъемлемой частью нашего устава как регулируемой коммунальной компании».

Большая часть регулируемой территории обслуживания Duke Energy находится в штате Северная Каролина. Северная Каролина занимает второе место в стране после Калифорнии по количеству установленных солнечных фотоэлектрических систем. Одно из основных различий между Северной Каролиной и Калифорнией заключается в том, что солнечные панели на крыше составляют очень небольшую часть солнечных установок Северной Каролины, а это означает, что фотоэлектрические установки обычно представляют собой более крупные, наземные системы. Этот факт означает, что каждая фотоэлектрическая установка вносит больший индивидуальный вклад в мощность в данной цепи распределения или передачи.

Желая добавить хранилище к существующим фотоэлектрическим активам, владельцы систем, такие как Duke Energy, имеют два варианта – соединение по переменному или постоянному току. Связь по переменному току солнечной энергии и накопителя энергии достигается, когда солнечные панели и батареи подключаются на стороне переменного тока инвертора, то есть «за инвертором». Напротив, в топологии со связью по постоянному току солнечные батареи и накопители подключаются на стороне постоянного тока инвертора, то есть «перед инвертором».

Хотя могут быть веские причины использовать подход с соединением по переменному или постоянному току для различных приложений солнечной энергии и хранения энергии, когда дело доходит до установки хранилища в существующие фотоэлектрические системы, г-н Фенимор считает, что соединение по постоянному току дает некоторые очень убедительные преимущества по сравнению с соединением по переменному току.

Одним из основных преимуществ соединения постоянного тока в качестве метода интеграции накопителей в существующие фотоэлектрические установки является возможность воспользоваться тенденцией постоянно увеличивающегося соотношения постоянного и переменного тока. Соотношение постоянного и переменного тока относится к количеству установленных фотоэлектрических панелей относительно паспортной таблички переменного тока инвертора, что определяется размером соединения переменного тока с распределительной сетью.

В последние годы из-за падения цен на фотоэлектрические панели и совершенствования инверторной технологии наметилась тенденция к увеличению соотношения постоянного и переменного тока. Несколько лет назад фотоэлектрические установки проектировались с умеренным соотношением постоянного и переменного тока, обычно от 1,05 до 1,1. Основываясь на только что объясненных факторах, в последние годы соотношение постоянного и переменного тока для более крупных солнечных электростанций увеличилось с 1,5 до 1,8 постоянного тока: переменного тока. Существуют некоторые фотоэлектрические инверторы, способные даже выдерживать превышение мощности постоянного тока, в два раза превышающее номинальную мощность электростанции переменного тока. Вы можете узнать больше о соотношении постоянного и переменного тока из этой недавней статьи.