Посібник для початківців у промисловості PV/Energy Storage

Багато людей, чуючи «фотоелектричні» або «накопичувачі енергії», відразу згадують про високо-галузі промисловості з високими бар’єрами для входу. Насправді це не так вже й складно.

Ця стаття допоможе вам з нуля в найпростіший і найзрозуміліший спосіб-пояснити, що таке фотоелектрична генерація електроенергії, що таке системи зберігання енергії, як вони працюють і переваги, які вони приносять як для повсякденного життя, так і для бізнесу.

Попередня експертиза не потрібна. Прочитавши цю статтю, ви отримаєте чітке та повне розуміння цієї галузі.

Перш ніж заглибитися в галузь, зрозумійте два ключових терміни: фотоелектричні пристрої та зберігання енергії.

1. Що таке фотовольтаїка?

Простіше кажучи, фотоелектричне виробництво електроенергії — це «використання сонячного світла для виробництва електроенергії».

Сині сонячні панелі, які ви часто бачите на дахах, — це фотоелектричні модулі, призначені для перетворення сонячного світла в електричну енергію.

Подумайте про це так:

Фотовольтаїка схожа на встановлення «сонячного генератора» у вашому домі-поки світить сонце, воно постійно виробляє електроенергію.

Ключовими перевагами фотоелектричної генерації є:

Паливо не потрібне

Нульовий рівень викидів

Низькі експлуатаційні витрати

Відносно просте обслуговування

Ось чому все більше будинків, заводів і торгових центрів зараз встановлюють фотоелектричні системи.

2. Що таке зберігання енергії?

Основною функцією накопичувачів енергії є накопичення електроенергії.

Фотоелектричне виробництво електроенергії має чітку характеристику:

Він може виробляти електроенергію лише в денний час, коли сонце світить. Вночі або в похмурі дні виробництво електроенергії значно зменшується або навіть повністю припиняється.

Проте наша потреба в електроенергії є постійною цілодобово. Це створює невідповідність між «часом генерації електроенергії» та «часом споживання електроенергії».

Роль систем зберігання енергії полягає в тому, щоб:

Зберігайте надлишок електроенергії, виробленої протягом світлового дня

Потім відпустіть його вечорами або в періоди пікового споживання

Подумайте про зберігання енергії як про «гігантський енергетичний банк», спеціально розроблений для управління та розподілу електроенергії.

3. Навіщо поєднувати фотовольтаїку з накопиченням енергії?

Використання лише фотоелектричних елементів означає, що електроенергія доступна лише тоді, коли світить сонце;

Використання тільки накопичувача енергії означає, що він може накопичувати лише електроенергію з мережі.

Комбінація «фотоелектрика + накопичувач енергії» дозволяє:

Пряме використання фотоелектричної енергії протягом дня

Зберігання надлишку електроенергії в акумуляторах

Використання накопиченої енергії вночі

Такий підхід забезпечує більш стабільне, економічне та надійне електропостачання.

Щоб зрозуміти фотоелектричні пристрої та накопичувачі енергії, дуже важливо знати їхні відповідні основні компоненти.

(I) Основні компоненти фотоелектричної системи

Типова фотоелектрична система складається з трьох основних частин:

1. Фотоелектричні модулі

Широко відомі як «сонячні батареї», вони перетворюють сонячне світло в електрику та служать джерелом генерації енергії для системи.

Поширені типи модулів, які зараз доступні на ринку, включають:

Модулі з монокристалічного кремнію

Полікристалічні кремнієві модулі

Нові високо-ефективні модулі, такі як TOPCon і HJT

Хоча ефективність і ціна різних модулів різняться, їхні основні принципи роботи залишаються послідовними.

2. Інвертор

Фотоелектричні модулі генерують постійний струм (DC), але наші побутові прилади працюють від змінного струму (AC).

Роль інвертора полягає в тому, щоб перетворювати постійний струм у змінний, роблячи сонячну енергію придатною для побутового та промислового обладнання.

Подумайте про інвертор як:

«Центр перетворення електроенергії» в фотоелектричній системі.

3. Система кріплення

Незважаючи на те, що система кріплення виглядає нічим не примітною, вона надзвичайно важлива.

Його функції включають:

Закріплення модулів

Регулювання кута установки

Витримує вітер, дощ і сувору погоду

Стабільна та надійна система кріплення безпосередньо впливає на безпеку та ефективність виробництва енергії фотоелектричної системи.

(II) Основні компоненти систем зберігання енергії

Системи накопичення енергії відносно складні, в основному містять такі елементи:

1. Акумулятори енергії

Вони утворюють ядро ​​всієї системи, функціонуючи як «склад енергії».

В даний час найбільш поширені такі види:

Літій-залізо-фосфатні (LFP) батареї: висока безпека, довгий термін служби

Потрійні літієві батареї: висока щільність енергії

У житлових і комерційних/промислових сховищах переважно використовується технологія LFP.

2. BMS (система керування акумулятором)

BMS діє як «мозок» акумулятора, головним чином відповідаючи за:

Моніторинг стану акумулятора

Забезпечення безпеки батареї

Балансування напруг клітини

Подовження терміну служби

Акумулятори не можуть працювати безпечно та стабільно без BMS.

3. PCS (система перетворення електроенергії)

PCS функціонує подібно до інвертора, але є більш складним:

Під час заряджання: перетворює змінний струм на постійний для зберігання в акумуляторах

Під час розряду: перетворення постійного струму від акумулятора в змінний для живлення навантажень

Його можна вважати «енергодиспетчером» системи зберігання.

4. Шафа або контейнер для зберігання енергії

Інтегрує батарею, BMS, PCS та інше обладнання в повний блок зберігання, забезпечуючи захист та інтеграцію.

Давайте розберемо весь процес, використовуючи найпростішу логіку.

денний час:

Сонячні панелі виробляють електроенергію

Інвертори перетворюють потужність в змінний струм

Домогосподарства або підприємства віддають перевагу використанню сонячної енергії

Надлишок електроенергії накопичується в акумуляторах

нічний час:

Сонячні панелі перестають виробляти електроенергію

Батареї починають розряджатися

Електропостачання побутових або господарських потреб

Автоматично перемикається на живлення від мережі, якщо його недостатньо

Весь процес повністю автоматизований, користувачі практично не відчувають помітних перемикань.

IV. Де застосовуються сонячна енергія та накопичення енергії?

Ця технологія вже широко розповсюджена, із загальними застосуваннями, зокрема:

1. Житлова сонячна електростанція на даху

Зменшує рахунки за електроенергію

Служить резервним джерелом живлення

Надлишок електроенергії можна продавати назад в мережу

Ідеально підходить для домогосподарств з високими витратами на електроенергію та значним споживанням.

2. Комерційні та промислові умови

Заводи, торгові центри, офісні будівлі та подібні місця представляють найбільший поточний попит:

Великий простір на даху

Високе споживання електроенергії

Значні витрати електроенергії

Поєднання PV зі сховищем може істотно знизити експлуатаційні витрати.

3. Великомасштабні фотоелектричні електростанції

Концентровані фотоелектричні установки, побудовані в пустелях, регіонах Гобі тощо, у поєднанні з великомасштабними-сховищами забезпечують стабільне електропостачання мережі.

4. Не-мережні програми

У зонах без покриття мережі:

Віддалені регіони

острови

Сценарії для автофургонів і на відкритому повітрі

PV + накопичувач безпосередньо вирішує потреби в незалежній електроенергії.

Це питання хвилює багатьох людей.

Житловий сценарій

Типова домашня система включає:

Сонячні панелі 10 кВт

Накопичувач енергії ємністю 20 кВт/год

Загальна вартість коливається від десятків тисяч до понад ста тисяч юанів.

Потоки доходу в основному надходять із:

Економія рахунків за електроенергію

Дохід від подачі надлишкової електроенергії назад в мережу

Політика субсидій в окремих регіонах

Період окупності зазвичай становить від 8 до 12 років, що робить інвестицію довгостроковою-стабільною{3}}прибутковою.

Комерційні та промислові сценарії

Комерційні та промислові користувачі з високим споживанням електроенергії та тарифами бачать більш помітні переваги:

Зменшені витрати на електроенергію- в годину пік

Арбітраж через різницю тарифів на електроенергію в пік-поза-пік

Підвищена стабільність живлення

Період окупності зазвичай становить від 3 до 6 років, що робить ключовою стратегією для багатьох підприємств скорочення витрат на енергію та підвищення ефективності.

VI. Ключові фактори, що впливають на повернення

Чи підійде встановлення сонячних фотоелектричних установок і накопичувачів енергії, в першу чергу залежить від:

Місцеві умови сонячного освітлення

Тарифи на електроенергію

Пік-від-пікової різниці цін

Наявність полісів субсидій

Рівні споживання електроенергії

Ці фактори безпосередньо впливають на економічну життєздатність проекту.

Остаточне резюме

Підсумовуючи в кількох реченнях:

Сонячна фотоелектрична система – це «система виробництва електроенергії»

Накопичувач енергії - це "система накопичення електроенергії"

Поєднання обох забезпечує більш стабільне споживання енергії та більшу економію коштів.

Для домогосподарств це довгострокова-інвестиція-в енергозбереження;

Для підприємств це ефективний засіб зниження витрат на електроенергію.

Якщо вас цікавить фотоелектричний проект або проект накопичення енергії, радимо спершу залучити професійну компанію для-оцінки на місці. Розрахунки, засновані на фактичному споживанні електроенергії, дадуть найбільш точні та надійні дані про повернення інвестицій.

Ми сподіваємося, що цей вступний посібник допоможе вам по-справжньому зрозуміти цю галузь!