A napenergia + energiatárolás három konfigurációs módja

Míg az energetikai körökben gyakran emlegetik a „napelem+tároló” kifejezést, kevés figyelmet fordítottak arra, hogy milyen típusú napelem+tárolásról beszélünk. Általánosságban elmondható, hogy három lehetséges módon konfigurálhatja a napenergia + energia tárolását:

• Önálló AC csatolású napelem + energiatároló: Az energiatároló rendszer a napelemes létesítménytől külön helyen található. Ez a fajta telepítés jellemzően korlátozott kapacitású területeket szolgál ki.

• Együtt elhelyezett AC-csatolt napelem+tároló rendszerek: A napenergia-termelő létesítmény és az energiatároló rendszer egy helyen található, és egyetlen kapcsolódási ponton osztoznak a hálózattal, vagy két független összekapcsolási ponttal rendelkeznek. A napelemes energiatermelő rendszer és az energiatároló rendszer azonban külön inverterre csatlakozik. Az energiatároló rendszer tározója a napenergia-termelő rendszer mellett található. Együtt vagy egymástól függetlenül is küldhetnek hatalmat.

• Közös helyen elhelyezett DC-csatolt napelem + energiatároló rendszer: A napenergia-termelő létesítmény és az energiatároló rendszer egy helyen található. És ossza meg ugyanazt az összekapcsolást. Ezenkívül ugyanarra az egyenáramú buszra vannak csatlakoztatva, és ugyanazt az invertert használják. Egyetlen létesítményként használhatók.

Az energiatároló rendszerek önálló telepítésének előnyei.

A napenergia-termelő rendszereket és az energiatároló rendszereket nem kell egymás mellett elhelyezni a kölcsönös előnyök elérése érdekében. Függetlenül attól, hogy hol helyezkednek el a hálózaton, az önálló energiatároló létesítmények hálózati szolgáltatásokat nyújthatnak, és a többletenergiát a megújuló energiaforrásokról az esti csúcsteljesítmény-időszakokra irányíthatják át. Ha a napenergia-termelő erőforrás messze van a terhelési központtól, az optimális fizikai konfiguráció egy független energiatároló rendszer telepítése lehet a terhelési központ közelében. A Fluence például egy 4 órás, 30 MW beépített kapacitású akkumulátortároló rendszert telepített San Diego közelében, hogy biztosítsa a helyi megbízhatóságot és növelje a megújuló energia felhasználását. A közműveknek és a fejlesztőknek olyan energiatároló rendszerek kiépítésére kell összpontosítaniuk, amelyek esetleg együtt helyezkednek el a napelemes rendszerekkel, mindaddig, amíg ezek a legnagyobb nettó hasznot hoznak.

A napelem + energiatárolás közös elhelyezésének előnyei

Sok esetben kiváló előnyökkel jár a napelem+tároló együttes elhelyezése. A közös elhelyezéssel a napelem + tárolás egyensúlyba hozhatja a projekt költségeit, beleértve a földterületet, a munkaerőt, a projektmenedzsmentet, az engedélyezést, az összekapcsolást, az üzemeltetést és a karbantartást. Az Egyesült Államokban a projekttulajdonosok beruházási adójóváírást is igényelhetnek a legtöbb tárolási tőkeköltségre, ha a napenergiáért felelősek.

A napelem + tároló helymeghatározás AC lehet csatolt, ahol az energiatároló rendszer és a napenergia-termelő rendszer egy helyen található, de nem osztanak meg invertereket. Egyenáramú csatolórendszert is használhat. A napelemes energiatermelő rendszer és az energiatároló rendszer a megosztott kétirányú inverter egyenáramú oldalán van összekapcsolva, és a projekt költsége megosztható és kiegyensúlyozható. Az NREL tanulmánya szerint 2020-ra 30%-kal, illetve 40%-kal csökkenti a rendszer kiegyenlítési költségeit az egyenáramú, illetve egyenáramú napelem + tárolók esetében.

DC-csatolt vagy AC-csatolt telepítések összehasonlítása

A DC-csatolt napelem+tároló rendszer értékelésekor figyelembe kell venni néhány kulcsfontosságú tényezőt. A DC csatolású napelemes + energiatároló rendszerek fő előnyei:

• Csökkentett berendezések költségei az inverterek, a középfeszültségű kapcsolóberendezések és egyéb létesítmények telepítési költségeinek csökkentésével.

• Lehetővé teszi a napelemes rendszer számára, hogy rögzítse a rendszerint elveszett vagy lecsökkent napenergiát, ha az inverter terhelési tényezője nagyobb, mint 1, további bevételt generálva.

• Egyetlen áramvásárlási szerződésbe (PPA) képes integrálni a napenergia + energiatárolást.

A DC csatolású napelem + energiatároló rendszerek hátrányai:

A váltakozó áramú csatolású napelemes plusz tárolórendszerekhez képest az egyenáramú csatolású napelemes plusz tárolórendszerek működési rugalmassága kisebb, mivel az inverter kapacitása korlátozza őket, ha az összekapcsolási kapacitás túl nagy. Például, ha egy napelem-fejlesztő nagy keresletre számít a napenergia csúcstermelésének óráiban, előfordulhat, hogy nem tudja egyszerre tölteni az akkumulátorokat. Bár ez potenciális hátrány, a legtöbb piacon nem jelent komoly problémát.

Az iparági bennfentesek úgy vélik, hogy a DC csatolású napelem + energiatároló rendszer a legjobb konfiguráció. Stabil napenergia-termelést tud biztosítani hosszú ideig, például 4-6 órán keresztül, hogy rögzítse a levágott napenergiát. A megosztott inverternek köszönhetően a készülék csökkenti az áramtermelés költségeit. A DC-csatolt szoláris plusz tárolók telepítése várhatóan növekedni fog a következő néhány évben, mivel egyre több hálózatüzemeltető szembesül az egyre súlyosabb kacsagörbével.