Взаємозв'язок між фотоелектричним розподіленим поколінням та потужною сіткою

Взаємозв'язок між фотоелектричною генерацією енергії та електромережею

Розподілена генерація фотоелектричної потужності, як метод використання чистої енергії, близька до сторони користувача, має як значні переваги, так і об'єктивні проблеми. Його переваги та недоліки повинні бути всебічно проаналізовані з декількох вимірів, таких як технологія, економіка, навколишнє середовище та суспільство:

1. Ефективність використання високої енергії та зниження втрат передачі та розподілу

Споживання поблизу: кінець виробництва електроенергії та кінець споживання електроенергії дуже пов'язані (наприклад, промислові та комерційні дахи, житлові райони), а електроенергія не повинна передавати на великі відстані, зменшуючи втрату передачі 7% -10% традиційної електромережі та покращуючи ефективність використання енергії.

Пік для гоління та наповнення долини: під час пікових періодів споживання електроенергії (наприклад, літні полудні), розподілена фотоелектрика може безпосередньо доповнити місцеві навантаження та зняти тиск на енергетичну мережу (наприклад, фотоелектричну систему в промисловому парку, що відповідає 30% пікового споживання електроенергії та зменшує попиту на електроенергію на 50%).

2. Прямі економічні вигоди та чітка рентабельність інвестицій

Самогенерація та самопочуття заощаджують витрати на електроенергію: Користувачі задовольняють власні потреби в електроенергії за вартістю, нижчою за ціну електроенергії в електромережі (наприклад, вартість фотоелектричної електроенергії 0. 055-0.

Підключення надлишкової енергетики збільшує дохід: за допомогою режиму "чистого вимірювання" або "повне з'єднання", надмірна електроенергія може бути продана в мережу відповідно до ціни на електроенергію або субсидійну політику (наприклад, ціна придбання побутових фотоелектричних електроенергії в Німеччині становить {0}}. 15 євро/кВт/год, що охоплює близько 40% витрат на інвестиції).

Довгостроковий стабільний дохід: Життя фотоелектричних модулів становить 25-30 років, вартість технічного обслуговування протягом періоду експлуатації низька (приблизно 1%-2%/рік початкових інвестицій), а IRR (внутрішня норма прибутку) може досягти 8%-15%, що краще, ніж більшість традиційних інвестицій.

3. Значні екологічні переваги, допомагаючи нейтралітету вуглецю

Zero-carbon power generation: Each 1kWp distributed photovoltaic power generation has an annual power generation of about 1200kWh, which is equivalent to reducing CO₂ emissions by 1 ton (calculated based on the thermal power emission factor of 0.85kg/kWh), which is in line with global emission reduction targets (such as China's "dual carbon" strategy, the installed capacity of Розподілена фотоелектрична потужність перевищить 150 мільйонів кВт у 2023 році).

Децентралізоване зменшення вуглецю: не потрібно масштабного придбання земель або коридорів передачі на великі відстані, уникаючи екологічного пошкодження традиційних енергетичних проектів, придатних для багатьох сценаріїв, таких як міста та села.

4. Сильна гнучкість, пристосована до декількох сценаріїв

Diversified scenarios: It can be installed on roofs, carports, agricultural greenhouses (agricultural and photovoltaic complementarity), water surfaces (fishery and photovoltaic complementarity), etc., to activate idle space (for example, a Shandong company used the roof of the factory to build a 5MW photovoltaic power plant, with an annual power generation of 6 million kWh, meeting 40% споживання електроенергії).

Ємність може бути великою або малим: від 3-10 KW для використання домогосподарств до сотень кВт до МВт для промислового та комерційного використання, вона може адаптуватися до різних потреб користувачів, з коротким періодом будівництва (як правило, 2-3 місяцями) і може бути розширена на етапах.

5. Поліпшення енергетичної безпеки та надійності

Допоміжна підтримка сітки: Як розподілене джерело живлення, у разі відмови сітки (наприклад, локальне відключення електроенергії), вона може утворювати "мікросетю" з системою зберігання енергії для забезпечення живлення ключових навантажень (наприклад, фотоелектричних + систем зберігання енергії в лікарнях та центрах обробки даних).

Зменшення зовнішньої залежності: зменшіть залежність користувачів від централізованих енергетичних електромережі (особливо електроенергії на вугіллі) та стабілізують витрати на електроенергію, коли ціни на енергію коливаються (наприклад, зростання європейських цін на електроенергію в 2022 році).

1. Переривчаста та залежність виробництва електроенергії

Погода: потужність вихідної потужності коливається з інтенсивністю та тривалістю світла (виробництво потужності в дощові дні становить лише 20% -30% від цього в сонячні дні), і вона не може самостійно задовольнити попиту на електроенергію, і потрібно покластися на сітку або зберігання енергії (вартість зберігання енергії на 30% -50% системних інвестицій).

"Відключення електроенергії" вночі: Коли світла немає, необхідно повністю придбати електроенергію з мережі. По суті, це все ще "добавка до сітки", а не "заміна" (наприклад, щорічний рівень самодостатності Пекіна побутової фотоелектрики домогосподарств становить близько 40%-60%і навіть нижчий взимку).

2. Високі початкові інвестиції та тривалий період окупності

Попередні бар'єри вартості: Вартість системи становить приблизно $ 0. 41-0. 68/WP (включаючи компоненти, інвертори, кронштейни та витрати на сітку), а початкова інвестиція системи 10 кВт становить $ 4, 100-6, 800. Хоча період окупності становить приблизно 5-8 років, все ще існує фінансовий тиск на малих та середніх користувачів.

Залежність субсидій: в районах без субсидій (наприклад, деяких країн, що розвиваються), вартість за кіловат-годину вище, ніж ціна на електроенергію, а комерційна доцільність знижується (наприклад, IRR неумовлених проектів Індії-лише 5%-7%, що нижче, ніж вартість фінансування).

3. Технічні проблеми для розповсюджувальних мереж

Проблеми якості електроенергії: перетворення інвертора генерує гармонічне забруднення, яке може вплинути на навколишнє обладнання, що споживає електроенергію (потрібно налаштувати фільтри, збільшуючи витрати на 5%-10%); Централізований доступ до розподілених джерел живлення може спричинити локальну напругу перенапруг (наприклад, коли фотоелектрична електростанція в сільській місцевості перевантажена, напруга зростає до більш ніж 250 В).

Складність захисту від реле: традиційні мережі розповсюдження розроблені для "однонаправленого потоку", а двонаправлений потік електроенергії може спричинити налагодження пристроїв захисту (наприклад, острови, що загрожують безпеці технічного обслуговування), а інтелектуальні системи розподілу повинні бути модернізовані (вартість трансформації становить приблизно 13 доларів США 700-27, 400/станція).

Збільшені труднощі з плануванням: у сценаріях з високим проникненням (наприклад, розподілених фотоелектричних електростанцій у деяких районах Нідерландів становить понад 40%), енергетична мережа повинна часто регулювати виробництво традиційних джерел електроенергії або накопичення енергії для збалансування пропозиції та пропозиції в реальному часі, тим самим збільшуючи експлуатаційні витрати.

4. Обмеження простору та встановлення

Обмеження стану на даху: достатньо сонячного світла (30 градусів -45 кут нахилу градусів найкраще), здатність до навантаження (більше або дорівнює 20 кг/м²) і відсутність перешкод (наприклад, навколишніх дерев, будівельні тіні). Міські багатоповерхові будівлі або старі дахи мають низьку пристосованість (наприклад, менше 30% придатних дахів у внутрішньому кільці Шанхая).

Естетика та суперечки щодо дотримання: деякі громади чи історичні будівлі обмежують фотоелектричну установку (наприклад, Франція передбачає, що фотоелектричні модулі повинні бути узгоджені з кольором та матеріалом даху), що збільшує складність реалізації проекту.

5. Вимоги щодо обслуговування та повного циклу

Необхідне регулярне обслуговування: накопичення пилу модуля, поломка скла, несправність інвертора тощо. Необхідні регулярні перевірки (рекомендується раз на чверть). Очищення може збільшити виробництво електроенергії на 5%-10%, але витрати на оплату праці збільшуються за шкалою проекту (наприклад, щорічна плата за технічне обслуговування проекту 1 МВт становить приблизно 6 доларів США, 850-10, 960).

Утилізація компонентів у відставці: Через 25 років ефективність компонентів знижується нижче 80%, і необхідна стандартизована переробка (глобальна ставка переробки наразі становить лише 15%. Хоча Китай видав "технічні характеристики для переробки фотоелектричних модулів", галузевий ланцюг ще не зрілий).

6. Невизначеність політики та ринкового середовища

Ризик зменшення субсидій: Субсидії на ПВ у різних країнах поступово зменшуються (наприклад, розподілені ПВ субсидії в Китаї у 2023 році знизиться на 50% порівняно з 2020 року), а дохід проектів, що покладаються на субсидії, може скорочуватися.

Процес підключення до сітки є громіздким: У деяких регіонах цикл затвердження для доступу до сітки довгий (наприклад, Бразилія займає 6-12 місяці), і це може зажадати передоплату зборів до оновлення сітки (наприклад, Чилі стягує плату за з'єднання 100 доларів США, {2}} до 200 доларів США, 000 для MW-Level Projects).

Переваги розподіленої фотоелектричної електроенергії особливо помітні в цінових цінах високої електроенергії, стабільному споживанні електроенергії та концентрованих сценаріях навантаження (наприклад, промисловість, торгівля та громадські будівлі), тоді як недоліки є більш помітними у сценаріях із слабкими живленнями, недостатніми субсидіями та умовами інсталяції.

Шлях оптимізації:

Технічний рівень: сприяйте з'єднуванню "фотоелектрики + накопичення енергії" (гладкий вихід, підвищити самодостатність до 80% +), розробити високоефективні компоненти (наприклад, Topcon, HJT, зменшують слід одиничної ємності).

Рівень політики: Поліпшення стандартів підключення до сітки (спрощення процесів), встановіть системи переробки компонентів та вивчайте механізми компенсації агрегації "віртуальної електростанції" (наприклад, Німеччина дозволяє розподіленій фотоелектриці брати участь у регуляції частоти сітки та отримувати переваги допоміжної послуги).

Бізнес -модель: Розробити "фотоелектричний лізинг" (зменшити початкові інвестиції користувача) та "контракти управління енергією" (модель EMC, власники ділять переваги з нульовими інвестиціями).

Надалі, з технологічним прогресом (зниження витрат) та розумним оновленням потужної мережі, недоліки розподіленої фотоелектрики поступово послабить і стануть основним носієм "децентралізації" та "стійкої сили" при трансформації енергії.