Typy fotovoltaických úložných systémů

Off-grid fotovoltaické systémy pro výrobu energie
Off-grid fotovoltaické (PV) systémy pro výrobu energie fungují nezávisle na elektrické síti a používají se v odlehlých horských oblastech, oblastech bez elektřiny, na ostrovech, komunikačních základnových stanicích a pouličním osvětlení. Systém se skládá z fotovoltaického pole, solárního regulátoru, střídače, bateriového bloku a zátěží. Když je sluneční světlo, fotovoltaické pole přeměňuje sluneční energii na elektřinu, která se pak používá k napájení zátěží a nabíjení bateriové banky prostřednictvím solárně řízeného měniče. Když není sluneční světlo, bateriová banka napájí AC zátěže přes střídač.

FV systémy pro výrobu energie mimo síť jsou speciálně navrženy pro oblasti bez elektrické sítě nebo oblasti náchylné k výpadkům proudu. Splňují nepružnou poptávku a spoléhají na provozní režim „skladování za chodu“ nebo „skladování před použitím“ a poskytují tolik potřebný výkon. Pro domácnosti v oblastech bez elektrické sítě nebo náchylných k výpadkům proudu jsou systémy off-grid vysoce praktické. Náklady na kilowatthodinu pro PV elektřinu mimo síť jsou přibližně 1,0–1,5 juanu, což je výrazně vyšší hodnota než u systémů připojených k síti, ale je ekonomičtější a šetrnější k životnímu prostředí než 1,5–2,0 juanu za kilowatthodinu palivového generátoru.

Systémy skladování energie mimo síť

Mimosíťové fotovoltaické (FV) systémy pro výrobu elektřiny jsou široce používány v aplikacích s častými výpadky proudu, kde je výroba FV elektřiny pro vlastní spotřebu bez přebytečné kapacity dodávané do sítě, kde jsou ceny elektřiny pro vlastní spotřebu výrazně vyšší než ceny za připojení k síti a kde jsou špičkové ceny elektřiny výrazně vyšší než ceny mimo špičku.

Systém se skládá z FV pole složeného z modulů solárních článků, integrovaného solárního invertoru/konvertoru, bateriového bloku a zátěží. Když je sluneční světlo, FV pole přeměňuje solární energii na elektrickou energii, která se pak používá k napájení zátěží a nabíjení bateriové banky přes solární invertor/konvertor. Když není žádné sluneční světlo, bateriová banka napájí solární invertor/konvertor, který pak dodává energii střídavým zátěžím.

Ve srovnání se systémy pro výrobu energie připojenými k síti systémy off-grid přidávají regulátor nabíjení/vybíjení a baterie, což zvyšuje náklady na systém přibližně o 30 %, ale nabízí širší rozsah aplikací. Za prvé, může být nastaven na výstupní jmenovitý výkon během špičkových cen elektřiny, což snižuje náklady na elektřinu. Za druhé, může nabíjet mimo špičku a vybíjet během špičky, přičemž těží z rozdílu cen ve špičce. Za třetí, když síť zaznamená výpadek proudu, fotovoltaický systém nadále funguje jako záložní zdroj energie; střídač se může přepnout do režimu off-grid a fotovoltaický systém a baterie mohou napájet zátěž přes střídač.

Fotovoltaický systém skladování energie připojený k síti

Fotovoltaický systém výroby elektřiny připojený k síti může ukládat přebytečnou vyrobenou elektřinu, čímž se zvyšuje poměr vlastní spotřeby. Je použitelný v situacích, kdy vlastní spotřeba nemůže pokrýt přebytečné připojení k síti, kdy jsou ceny elektřiny pro vlastní spotřebu mnohem vyšší než ceny připojení k síti a kdy jsou ceny elektřiny ve špičce mnohem vyšší než ceny mimo špičku. Systém se skládá z fotovoltaického pole složeného z modulů solárních článků, solárního regulátoru, baterií, měniče připojeného k síti, zařízení pro detekci proudu a zátěže. Když je solární energie nižší než výkon zátěže, je systém napájen jak solární energií, tak sítí. Když solární energie překročí výkon zátěže, část solární energie dodá energii zátěži a zbytek se uloží přes regulátor.

V některých zemích a regionech, kde byl dříve instalován fotovoltaický (PV) systém, ale dotace byly později vyřazeny, lze instalovat systém pro ukládání energie připojený k síti, který umožní úplnou vlastní spotřebu fotovoltaické energie. Zařízení pro ukládání energie připojená k síti jsou kompatibilní s invertory různých výrobců a nevyžadují žádné úpravy stávajícího systému. Když proudový senzor detekuje proud tekoucí do sítě, začne fungovat zásobník energie připojený k síti a ukládá přebytečnou energii do baterie. Pokud je baterie plně nabitá, může zapnout i elektrický ohřívač vody. V noci, když se zátěž domácnosti zvyšuje, lze baterii ovládat tak, aby dodávala energii do zátěže přes střídač.

Microgrid Energy Storage System: Microgrid systém se skládá ze solárního pole, invertoru připojeného k síti, PCS obousměrného konvertoru, inteligentního přenosového přepínače, bateriové banky, generátoru a zátěží. Když je sluneční světlo, FV pole přeměňuje solární energii na elektrickou energii, která se pak používá k napájení zátěží přes střídač a současně k nabíjení bateriového bloku přes obousměrný převodník PCS. Když není sluneční světlo, baterie napájí zátěže přes obousměrný převodník PCS.

Mikrosítě mohou plně a efektivně využít potenciál distribuované čisté energie, snižují nevýhody, jako je malá kapacita, nestabilní výroba energie a nízká spolehlivost nezávislého napájení, zajišťují bezpečný provoz rozvodné sítě a slouží jako výhodný doplněk k hlavní rozvodné síti. Mikrosítě mohou podporovat modernizaci a transformaci tradičních průmyslových odvětví, přičemž hrají významnou roli z ekonomického i environmentálního hlediska. Odborníci tvrdí, že mikrosítě jsou flexibilní v aplikaci, v rozsahu od kilowattů až po desítky megawattů, a lze je vyvinout pro vše od velkých továren a dolů, nemocnic a škol až po malé budovy.