Tre konfigurasjonsmetoder for solenergi + energilagring

Mens begrepet «sol+lagring» ofte refereres til i energikretser, har det vært lite oppmerksomhet på hvilken type sol+lagring det er snakk om. Generelt sett kan den konfigurere solenergi + energilagring på tre mulige måter:

• Frittstående AC-koblet solenergi + energilagring: Energilagringssystemet er plassert på et eget sted fra solenergianlegget. Denne typen installasjon betjener vanligvis områder med begrenset kapasitet.

• Samlokaliserte AC-koblede solenergi+lagringssystemer: Solkraftproduksjonsanlegget og energilagringssystemet er samlokalisert og deler et enkelt sammenkoblingspunkt med nettet eller har to uavhengige sammenkoblingspunkter. Imidlertid er solenergisystemet og energilagringssystemet koblet til en separat omformer. Energilagringssystemets reservoar er plassert ved siden av solenergisystemet. De kan sende kraft sammen eller uavhengig.

• Samlokalisert DC-koblet solenergi + energilagringssystem: Solenergiproduksjonsanlegget og energilagringssystemet er samlokalisert. Og deler den samme forbindelsen. Dessuten er de koblet til samme DC-buss og bruker samme omformer. De kan brukes som et enkelt anlegg.

Fordeler med å distribuere energilagringssystemer uavhengig.

Solenergiproduksjonssystemer og energilagringssystemer trenger ikke å være samlokalisert for å oppnå gjensidige fordeler. Uavhengig av hvor de er lokalisert på nettet, kan frittstående energilagringsanlegg tilby netttjenester og avlede overskuddskraft fra fornybar til kveldsperioder med toppstrøm. Hvis ressursen for solenergiproduksjon er langt fra lastesenteret, kan den optimale fysiske konfigurasjonen være å distribuere et uavhengig energilagringssystem nær lastesenteret. Fluence har for eksempel distribuert et 4-timers batterilagringssystem med en installert kapasitet på 30MW nær San Diego for å sikre lokal pålitelighet og øke bruken av fornybar energi. Verktøy og utviklere bør fokusere på å distribuere energilagringssystemer som kanskje eller ikke er samlokalisert med solenergisystemer, så lenge de har den høyeste netto fordelen.

Fordeler med samlokalisering av solenergi + energilagring

I mange tilfeller har samlokalisering av sol+lagring utmerkede fordeler. Med samlokalisering kan solenergi+lagring balansere prosjektkostnadene, inkludert land, arbeid, prosjektledelse, tillatelse, sammenkobling, drift og vedlikehold. I USA kan prosjekteiere også kreve investeringsskattefradrag for de fleste lagringskapitalkostnader hvis de er ansvarlige for solenergi.

En samlokalisering av solenergi+lagring kan være AC koblet, hvor energilagringssystemet og solenergigenereringssystemet er samlokalisert, men ikke deler omformere. Den kan også bruke et DC-koblingssystem. Solenergigenereringssystemet og energilagringssystemet er koblet på DC-siden av den delte toveis omformeren, og prosjektkostnaden kan deles og balanseres. I følge en studie fra NREL, innen 2020, vil det redusere systembalanseringskostnadene med henholdsvis 30 % og 40 % for samlokalisert AC-koblet og DC-koblet solenergi+lagring.

Sammenligning av DC-koblede eller AC-koblede utplasseringer

Når du evaluerer et DC-koblet solcelle+lagringssystem, er det noen nøkkelfaktorer som må vurderes. De viktigste fordelene med DC-koblede solenergi + energilagringssystemer er:

• Reduserte utstyrskostnader ved å redusere kostnadene ved utplassering av omformere, mellomspenningsbrytere og andre fasiliteter.

• Lar solenergisystemet fange opp solenergi som vanligvis går tapt eller begrenset når omformerens belastningsfaktor er større enn 1, og genererer ekstra inntekter.

• Den kan integrere solenergi + energilagring i en enkelt kraftkjøpsavtale (PPA).

Ulempene med DC-koblede solenergi + energilagringssystemer er:

Sammenlignet med AC-koblede solenergi-pluss-lagringssystemer, har DC-koblede sol-pluss-lagringssystemer mindre driftsfleksibilitet fordi de begrenses av inverterkapasiteten når sammenkoblingskapasiteten er for stor. For eksempel, hvis en solcelleutvikler forventer høy etterspørsel i løpet av timene med høy solgenerering, kan det hende den ikke kan lade batteriene samtidig. Selv om dette er en potensiell ulempe, er det ikke et stort problem i de fleste markeder.

Bransjeinnsidere mener at DC-koblet solenergi + energilagringssystem er den beste konfigurasjonen. Det kan gi stabil solenergiproduksjon i lang tid, for eksempel 4-6 timer, for å fange opp den kuttede solenergien. På grunn av den delte omformeren reduserer enheten kostnadene for elektrisitetsproduksjon. DC-koblede solenergi-pluss-lagringsdistribusjoner forventes å øke i løpet av de neste årene ettersom flere nettoperatører står overfor en stadig mer alvorlig duck-kurve.