Trong các hệ thống lưu trữ năng lượng PV, các hệ thống ngoài lưới, kết nối lưới và lai là ba chế độ hoạt động chính và sự khác biệt cốt lõi của chúng nằm ở chế độ kết nối với lưới, đặc điểm chức năng và kịch bản ứng dụng. Sau đây là một phân tích so sánh chi tiết:
1.Ngoài lưới
Hoàn toàn ra khỏi lưới công cộng, được cung cấp bởi quang điện và các thiết bị lưu trữ năng lượng.
Nguyên tắc làm việc:
- Mô -đun quang điện chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện, được sử dụng bởi tải thông qua biến tần và điện dư được gửi vào pin.
- Nguồn được cung cấp bằng cách xả pin khi không có ánh sáng, được bổ sung bởi nguồn năng lượng dự phòng (ví dụ: máy phát điện diesel) nếu cần thiết.
Các tính năng cốt lõi:
- Độc lập: Cung cấp điện hoàn toàn độc lập, không bị ảnh hưởng bởi các lỗi lưới, phù hợp cho các khu vực không có điện hoặc lưới không ổn định.
Lưu trữ năng lượng là cần thiết: Pin được yêu cầu để đối phó với việc phát điện không liên tục.
- Hạn chế: Chi phí ban đầu cao (30% -50% pin lưu trữ), dung lượng lưu trữ hạn chế, chi phí bảo trì cao, thời lượng pin hạn chế (5-10 năm để thay thế). Nếu thiết kế không hợp lý (ví dụ: lưu trữ năng lượng không đủ, không đủ thiết bị phát điện), có thể có sự cố mất điện thường xuyên.
Kịch bản phù hợp:
- Các khu vực hẻo lánh không có độ che phủ lưới (ví dụ, khu vực miền núi, khu vực mục vụ, đảo) hoặc nơi chi phí truy cập lưới là cực kỳ cao (chi phí kéo dây vượt xa chi phí của hệ thống).
- Nhu cầu năng lượng nhỏ hơn và ổn định hơn (ví dụ: nhà nhỏ, trạm cơ sở, tiền đồn) để tránh tăng chi phí do quá nhiều dung lượng lưu trữ.
2. Lắp lưới
Kết nối trực tiếp với lưới điện công cộng cho phép một dòng điện hai chiều.
Nguyên tắc làm việc:
- Phản ứng năng lượng quang điện được ưu tiên cho tải cục bộ, với công suất dư thừa được đưa vào lưới; Sức mạnh được lấy từ lưới khi nó không đủ.
- Thông thường không cần lưu trữ năng lượng (một số hệ thống có thể được cấu hình với lưu trữ năng lượng để tối ưu hóa kinh tế)
Các tính năng cốt lõi:
- Kinh tế: Loại bỏ chi phí cao của pin lưu trữ, khoản đầu tư ban đầu chủ yếu là vào các tấm quang điện và bộ biến tần. Thông qua "tự tạo và tự tiêu thụ, sức mạnh thặng dư trực tuyến" để giảm chi phí điện và thậm chí thu được doanh thu.
- Phụ thuộc vào lưới: Trong trường hợp mất điện lưới, hệ thống thường tự động bị ngắt kết nối (để an toàn bảo trì lưới) và không thể cung cấp năng lượng độc lập.
- Hiệu quả và ổn định cao: Không cần xem xét tổn thất lưu trữ năng lượng, sử dụng năng lượng cao.
Kịch bản phù hợp:
- Các khu vực (ví dụ: thành phố và thị trấn) với lưới điện ổn định và đáng tin cậy có ít mất điện.
- Nhu cầu điện ổn định và mong muốn giảm chi phí điện hoặc thậm chí tạo ra doanh thu bằng cách bán điện (tùy thuộc vào các khoản trợ cấp kết nối lưới địa phương hoặc chính sách thuế quan).
- Ngân sách hạn chế, hiệu quả về chi phí, không lo lắng về tác động của mất điện ngắn hạn (ví dụ: nhà thông thường, tải công nghiệp không quan trọng).
3.Lai
Các chức năng kết nối ngoài lưới và lưới, chuyển đổi linh hoạt của các chế độ hoạt động (lưu trữ năng lượng ngoài lưới so với lưu trữ năng lượng lai).
Nguyên tắc làm việc:
Hoạt động trong buổi hòa nhạc với lưới điện trong thời gian bình thường và chuyển sang chế độ ngoài lưới trong quá trình mất điện, được cung cấp bởi lưu trữ năng lượng. Hỗ trợ phân xử mức độ cao nhất và thung lũng, làm mịn các dao động năng lượng.
Các tính năng cốt lõi:
- Chuyển đổi chế độ kép:
Khi lưới là bình thường: tự tiêu thụ năng lượng + nguồn dư thừa trên lưới (giống như hệ thống kết nối lưới) hoặc ưu tiên sạc pin (lưu trữ năng lượng trong thuế quan thấp và tiết kiệm năng lượng với lưu trữ năng lượng trong thời gian cao điểm).
Trong trường hợp mất điện lưới: tự động chuyển sang chế độ ngoài lưới và cung cấp năng lượng từ việc lưu trữ năng lượng và thiết bị phát điện (để bảo vệ tải trọng quan trọng).
- Quản lý thông minh: Tối ưu hóa các chiến lược sạc và xả thông qua Hệ thống quản lý năng lượng (EMS).
- Chi phí cao hơn: Độ phức tạp của hệ thống cao và nhu cầu định cấu hình các đơn vị lưu trữ năng lượng lai (ví dụ: SuperCapacitor + Pin) (một phương pháp cấu hình dung lượng lưu trữ của hệ thống lưu trữ năng lượng lai quang điện).
Kịch bản phù hợp:
- Các khu vực có lưới điện không ổn định và mất điện thường xuyên (ví dụ: khu vực nông thôn, một số khu vực đang phát triển) cần đảm bảo rằng các tải trọng quan trọng như tủ lạnh và thiết bị y tế không mất điện.
- Yêu cầu cao về độ tin cậy cung cấp điện (ví dụ: bệnh viện, trung tâm dữ liệu, doanh nghiệp nhỏ), nhưng chi phí hoàn toàn ngoài lưới là quá cao.
- Hy vọng sẽ tận dụng lợi thế của chênh lệch chênh lệch thuế quan (ví dụ: lưu trữ điện vào ban đêm tại mức thuế thung lũng thấp và sử dụng lưu trữ năng lượng trong các đỉnh ban ngày để giảm hóa đơn điện).
Tóm tắt sự khác biệt chính giữa ba
| thuật ngữ so sánh | Hệ thống ngoài lưới | Hệ thống kết nối lưới | Hệ thống lai |
|---|---|---|---|
| Phụ thuộc lưới | Hoàn toàn độc lập | Tổng phụ thuộc | Phụ thuộc có thể chuyển đổi |
| Nhu cầu lưu trữ năng lượng | không thể thiếu | có thể lựa chọn | không thể thiếu |
| Độ tin cậy của nguồn cung cấp | Cao (tự lưu trữ) | Thấp (phụ thuộc vào lưới) | Rất cao (chế độ kép) |
| kinh tế | Chi phí ban đầu cao | Chi phí bảo trì thấp | Trung bình, cần cân bằng lợi tức đầu tư |
| kịch bản điển hình | Khu vực xa, sức mạnh khẩn cấp | Sản xuất điện kết nối lưới ở các thành phố | Microgrids, trang web nhu cầu độ tin cậy cao |
Khuyến nghị lựa chọn
- Các hệ thống ngoài lưới: Thích hợp cho các khu vực không có lưới điện hoặc với lưới điện không ổn định cao và với nhu cầu điện thấp.
- Các hệ thống kết nối lưới: Thích hợp cho các tình huống trong đó lưới ổn định và bạn muốn giảm hóa đơn tiền điện hoặc thu được doanh thu từ việc bán điện.
- Hệ thống lai: Thích hợp cho các kịch bản đòi hỏi sự cân bằng giữa kinh tế và độ tin cậy, chẳng hạn như các khu vực có sự cố mất điện thường xuyên hoặc các cơ sở quan trọng.
