Forschung zur Anwendung der Energiespeicherung in Photovoltaikprojekten
2023.Aug 31
Was das aktuelle Strompreisniveau im Spitzental anbelangt, geht die Branche im Allgemeinen davon aus, dass der Unterschied zwischen den Strompreisen im Spitzental von 70 Cent einen Schwellenwert darstellt, um die Entwicklung der verbraucherseitigen Energiespeicherbranche zu fördern.

In diesem Artikel wird die Energiespeicherung unter den Aspekten Energiespeichertypen, Geschäftsmodelle und Designschemata erörtert. Ich hoffe, dass jeder nach der Lektüre ein vorläufiges Verständnis der Energiespeicherung hat.

1. Arten von Energiespeichersystemen

Je nach Anwendung werden Solar-Photovoltaik-Energiespeicher-Stromerzeugungssysteme in vier Typen unterteilt: netzunabhängige Stromerzeugungssysteme, netzunabhängige Energiespeichersysteme, netzgekoppelte Energiespeichersysteme und Multi-Energie Hybride Mikronetzsysteme.

1. Photovoltaisches netzunabhängiges Stromerzeugungssystem

Das photovoltaische netzunabhängige Stromerzeugungssystem arbeitet unabhängig, ohne auf das Stromnetz angewiesen zu sein. Es wird in abgelegenen Berggebieten, Gebieten ohne Strom, auf Inseln, Kommunikationsbasisstationen, Straßenlaternen und anderen Einsatzorten eingesetzt. Das System besteht aus einer Photovoltaikanlage, einem Solarregler, einem Wechselrichter, einem Batteriepaket und einer Last. Die Photovoltaikanlage wandelt Sonnenenergie in elektrische Energie um, wenn Licht vorhanden ist, und die Solarenergie steuert die integrierte Wechselrichtermaschine, um die Last mit Strom zu versorgen und gleichzeitig den Akku aufzuladen. Wenn kein Licht vorhanden ist, versorgt die Batterie die Wechselstromlast über den Wechselrichter mit Strom.

Das netzunabhängige Photovoltaik-Stromerzeugungssystem ist speziell für den Einsatz in Gebieten ohne Netz oder in Gebieten mit häufigen Stromausfällen konzipiert. Es ist eine starre Forderung. Das netzunabhängige System ist nicht auf das Stromnetz angewiesen und setzt auf die Arbeitsweise „Speichern während der Nutzung“ oder „Zuerst speichern und später nutzen“. , Was ich getan habe, war „Holzkohle in den Schnee schicken“. Für Haushalte in Gegenden ohne Netz oder mit häufigen Stromausfällen sind netzunabhängige Systeme sehr praktisch. Derzeit betragen die Kosten für netzunabhängigen Photovoltaik-Strom etwa 1,0 bis 1,5 Yuan pro kWh, was viel höher ist als bei netzgekoppelten Systemen, aber im Vergleich zu Brennstoffgeneratoren betragen die Stromkosten pro Einheit 1,5 bis 2,0 Yuan ist wirtschaftlicher und umweltfreundlicher.

2. Netzunabhängiges Energiespeichersystem

Netzunabhängige Photovoltaik-Stromerzeugungssysteme werden häufig dort eingesetzt, wo es häufig zu Stromausfällen kommt oder der Photovoltaik-Eigenverbrauch nicht an das Netz angeschlossen werden kann. Der Preis für Eigenverbrauchsstrom ist viel teurer als der Strompreis des Netzes. und der Spitzenstrompreis ist viel teurer als der Talstrompreis.

Das System besteht aus einer Photovoltaikanlage bestehend aus Solarzellenkomponenten, einer netzunabhängigen Solarmaschine, Batteriepacks, Lasten usw. Die quadratische Photovoltaikanlage wandelt Sonnenenergie bei Licht in elektrische Energie um und versorgt die Last mit Strom Die integrierte Solar-Wechselrichter-Maschine lädt gleichzeitig den Akku auf. Wenn kein Licht vorhanden ist, versorgt die Batterie die integrierte Maschine mit Solarsteuerungs-Wechselrichter mit Strom und stellt dann die Wechselstrom-Laststromversorgung bereit.

Im Vergleich zum netzgekoppelten Stromerzeugungssystem kommen beim netzunabhängigen System Lade- und Entladeregler und Batterien hinzu, und die Systemkosten steigen um etwa 30 %, aber der Anwendungsbereich ist breiter. Zum einen kann die Leistung auf die Nennleistung eingestellt werden, wenn der Strompreis am höchsten ist, um die Stromkosten zu senken. Das andere ist, dass es im Tal des Strompreises aufgeladen und bei der Spitze entladen werden kann, wodurch man Geld verdienen kann, indem man die Differenz zwischen der Spitze und dem Tal nutzt. und drittens kann die Photovoltaikanlage bei einem Ausfall des Stromnetzes als Notstromversorgung für die Weiterarbeit genutzt werden, der Wechselrichter kann in den netzunabhängigen Arbeitsmodus geschaltet werden und die Photovoltaikanlage und die Batterie können die Last mit Strom versorgen über den Wechselrichter.

3. Photovoltaisches, netzgekoppeltes Energiespeichersystem

Die netzgekoppelte Energiespeicher-Photovoltaik-Stromerzeugungsanlage kann überschüssige Stromerzeugung speichern und den Eigenverbrauchsanteil erhöhen. Es wird in Anwendungen eingesetzt, bei denen der Eigenverbrauch von Photovoltaik nicht zur Anbindung an das Netz genutzt werden kann, die Strompreise für den Eigenverbrauch viel teurer sind als die Strompreise im Netz und die Spitzenstrompreise viel teurer sind als die Strompreise auf Wellenniveau. Das System besteht aus einer Photovoltaikanlage bestehend aus Solarzellenkomponenten, einem Solarregler, einem Batteriepack, einem netzgekoppelten Wechselrichter, einem Stromerkennungsgerät und einer Last. Wenn die Solarenergie geringer ist als die Lastleistung, wird das System von der Solarenergie und dem Netz zusammen mit Strom versorgt. Wenn die Solarenergie größer als die Lastleistung ist, versorgt ein Teil der Solarenergie die Last mit Strom.

In einigen Ländern und Regionen wurde bereits zuvor eine Photovoltaikanlage installiert, und nach dem Wegfall der Photovoltaik-Förderung kann ein netzgekoppeltes Energiespeichersystem installiert werden, um eine völlig autarke Photovoltaik-Stromerzeugung zu ermöglichen. Der netzgekoppelte Energiespeicher ist mit Wechselrichtern verschiedener Hersteller kompatibel und das ursprüngliche System muss nicht verändert werden. Wenn der Stromsensor erkennt, dass Strom ins Netz fließt, beginnt der netzgekoppelte Energiespeicher zu arbeiten und speichert überschüssige elektrische Energie in der Batterie. Wenn auch die Batterie vollständig geladen ist, kann auch der elektrische Warmwasserbereiter eingeschaltet werden. Wenn die Haushaltslast nachts zunimmt, kann die Batterie so gesteuert werden, dass sie über den Wechselrichter Strom an die Last sendet.

4. Mikronetz-Energiespeichersystem

Das Mikronetzsystem besteht aus einem Solarzellenfeld, einem netzgekoppelten Wechselrichter, einem bidirektionalen PCS-Wandler, einem intelligenten Schalter, einem Batteriepack, einem Generator und einer Last. Die Photovoltaikanlage wandelt bei Lichteinfall Sonnenenergie in elektrische Energie um, versorgt die Last über den Wechselrichter mit Strom und lädt gleichzeitig den Akku über den bidirektionalen PCS-Wandler; Wenn kein Licht vorhanden ist, versorgt die Batterie die Last über den bidirektionalen PCS-Wandler mit Strom. angetrieben von.

Mikronetze können das Potenzial verteilter sauberer Energie vollständig und effektiv entfalten, ungünstige Faktoren wie geringe Kapazität, instabile Stromerzeugung und geringe Zuverlässigkeit der unabhängigen Stromversorgung reduzieren und den sicheren Betrieb des Stromnetzes gewährleisten. Es ist eine sinnvolle Ergänzung zum großen Stromnetz. Mikronetze können die Modernisierung traditioneller Industrien fördern und aus ökonomischer und umweltschutztechnischer Sicht eine große Rolle spielen. Experten sagten, dass die Anwendung von Mikronetzen flexibel sei und die Größenordnung von Tausenden von Watt bis zu mehreren zehn Megawatt reichen könne, so groß wie Fabriken, Bergwerke, Krankenhäuser und Schulen und so klein wie ein Gebäude.

2. Mehrere Geschäftsmodelle für die Energiespeicherentwicklung

1. Dynamische Expansion

Die Nennkapazität des Transformators ist von dem Moment an festgelegt, in dem er das Werk verlässt, und wenn der Stromverbraucher zu einem späteren Zeitpunkt von einer gewissen Nachfrage betroffen ist, läuft der Transformator mit voller Kapazität und es ist notwendig, die Kapazität zu erweitern. Es versteht sich, dass die Kosten für die Kapazitätserweiterung in allgemeinen Bereichen sehr hoch sind. Derzeit kann durch die Installation von Energiespeichern eine dynamische Erweiterung realisiert werden, ohne viel Geld auszugeben.

2. Reaktion auf Nachfrage

Vereinfacht ausgedrückt ist Demand Response das Verhalten von Benutzern, die Lastkurve entsprechend den vom Netz gesendeten Signalen zu ändern. Die Stromlastkurve meines Landes weist einen sehr deutlichen Höhepunkt auf, und die Umsetzung einer Nachfragesteuerung kann dieses Phänomen effektiv verbessern. Nachdem die Energiespeicheranlagen des Nutzers an der Nachfragereaktion teilgenommen haben, zahlt das Netz eine bestimmte Ausgleichsgebühr oder verlässt sich auf die Preisdifferenz zwischen Spitzen- und Talpreisen, um Einnahmen zu erzielen. Zu beachten ist, dass die Teilnahme an der Nachfragesteuerung bedeutet, die Bereitstellung des Netzes zu akzeptieren.

3. Bedarfsstrom-Lademanagement

Wenn Sie wissen möchten, wie Energiespeicher am Leistungspreismanagement teilnehmen können, müssen Sie zunächst verstehen, was Leistungspreise sind. Vereinfacht gesagt handelt es sich dabei um den Strompreis, den große Industriekunden für Transformatoren berechnen, unabhängig davon, ob sich der Preis nach der Leistung des Transformators oder nach der Maximallast richtet. , sind nicht in der Lage, die Spitzen- und Tallasteigenschaften des Benutzers zu erfüllen, und die Energiespeicherung kann eine Spitzenkürzung und Talfüllung durchführen, um diese Situation zu verbessern und die nachgefragten Stromgebühren zu senken.

4. Unterstützung der industriellen und kommerziellen Photovoltaik

Mit dem Rückgang der Photovoltaik-Förderung müssen Photovoltaik-Unternehmen neue Modelle finden, um den Umsatz zu steigern. Industrielle und gewerbliche Photovoltaik + Energiespeicher können die Eigenverbrauchsquote erhöhen und so den Druck auf die Stromrechnung der Nutzer verringern. Gleichzeitig kann der Energiespeicher tagsüber geladen und nachts entladen werden und so von der Preisdifferenz profitiert werden.

5. Preisunterschied zwischen Spitze und Tal

Ich glaube, dass dieses Gewinnmodell vielen Menschen nicht unbekannt ist. Derzeit ist die Gewinnquelle für die meisten Unternehmen der Preisunterschied zwischen Höchst- und Tiefstpreisen. Der Preisunterschied zwischen Spitze und Tal bezieht sich auf die Aufteilung von 24 Stunden am Tag in mehrere Zeiträume wie Spitzen-, Flach- und Tiefststunden entsprechend den Laständerungen des Stromnetzes und die Formulierung unterschiedlicher Strompreisniveaus für jede Zeitspanne, um die Kunden zu angemessenen Konditionen zu ermutigen Vereinbaren Sie die Zeit für den Stromverbrauch. Beschneiden Sie Spitzen und füllen Sie Täler, um die Nutzungseffizienz von Energieressourcen zu verbessern.

Am 2. Juli veröffentlichte die Website der Nationalen Entwicklungs- und Reformkommission offiziell die „Stellungnahmen zur Innovation und Verbesserung des Preismechanismus zur Förderung grüner Entwicklung“. Unter der Voraussetzung, dass das Gesamtniveau der Verkaufsstrompreise unverändert bleibt, kann die Abteilung einen dynamischen Anpassungsmechanismus für Spitzen- und Talstrompreise einrichten, den Umsetzungsumfang der Spitzen- und Talstrompreise auf der Verkaufsseite weiter erweitern, angemessen bestimmen und dynamisch anpassen B. Spitzen- und Tiefstzeiten, und Ausweitung der Strompreisunterschiede und schwankenden Spannen zwischen Spitzen- und Talzeiten. Leiten Sie Benutzer dazu an, Strom zu gestaffelten Spitzenzeiten zu verbrauchen. Ermutigen Sie Marktteilnehmer, Transaktionsverträge zu unterzeichnen, die Spitzen-, Tiefst- und Normalzeitpreise sowie Strom umfassen. Nutzen Sie marktorientierte Mechanismen wie Strompreisunterschiede in Spitzenzeiten und Kompensationen für Hilfsleistungen, um die Entwicklung der Energiespeicherung voranzutreiben. Nutzen Sie moderne Informationen, das Internet der Fahrzeuge und andere Technologien, fördern Sie die Bereitstellung von Energiespeicherdiensten durch Elektrofahrzeuge und erzielen Sie Einnahmen durch Preisunterschiede in Spitzenzeiten. Verbessern Sie das gestaffelte Strompreissystem für Einwohner und führen Sie Spitzenstrompreise für Einwohner ein.“

Was das aktuelle Strompreisniveau im Spitzental anbelangt, geht die Branche im Allgemeinen davon aus, dass der Unterschied zwischen den Strompreisen im Spitzental von 70 Cent einen Schwellenwert darstellt, um die Entwicklung der verbraucherseitigen Energiespeicherbranche zu fördern.

Im Anhang finden Sie die Strompreisliste für Spitzen- und Talstrom in Jiangsu:

Wie aus der obigen Abbildung ersichtlich ist, beträgt der größte Preisunterschied zwischen Spitzen- und Talpreisen in Jiangsu 0,9342 Yuan pro kWh. Ab einer Stromdifferenz von mehr als 70 Cent besteht für die Energiespeicherung die Möglichkeit, Gewinne zu erwirtschaften. In Jiangsu, Peking und anderen Provinzen und Städten gibt es große Unterschiede bei den Strompreisen zu Spitzen- und Talzeiten.

3. Design und Konfiguration des Energiespeichersystems

Im Folgenden wird das netzunabhängige Energiespeichersystem als Beispiel genommen

1. Wie entwirft man ein Energiespeichersystem?

Dies ist im Vergleich zum netzgekoppelten System zu erkennen. Der Wechselrichter sollte in einen Hybrid-Wechselrichter umgewandelt werden, also eine Maschine mit integrierten Funktionen der netzgekoppelten und netzunabhängigen Energiespeicherung. Gleichzeitig soll der Energiespeicher der Batterie erhöht werden.

2. Wie wählt man eine Batterie für das Energiespeichersystem aus?

Da es sich bei der Konstruktion um ein netzunabhängiges integriertes Energiespeichersystem handelt, kann der Stromverbrauch der Last durch das Netz gedeckt werden. Anschließend kann die Wahl der Batterie entsprechend der geplanten gespeicherten Energie bestimmt werden. Wenn Sie beispielsweise planen, eine Batterie zu konfigurieren, die 10 Kilowattstunden Strom speichern kann, wie sollten Sie sich entscheiden? 10 Kilowattstunden Strom bedeuten 10 kWh oder 10.000 VAh.

Batterienennspannung: 48V

Der Entladewirkungsgrad der Batterie beträgt 94 %.

Unter Berücksichtigung der Lebensdauer und Leistung der Batterie wird für die Berechnung die Entladetiefe (80 %) der Lithiumbatterie verwendet.

Die Entladetiefe von Blei-Säure-Batterien beträgt im Allgemeinen 50 % bis 70 %.

1) Lithiumbatterie auswählen

Berechnete Batteriekapazität

Die allgemeine Spezifikation der Lithiumbatterie beträgt 48 V, 50 Ah, und es können 6 Parallelschaltungen mit einer Gesamtkapazität von 300 Ah ausgewählt werden.

2) Wählen Sie eine Blei-Säure-Batterie.

Die Entladetiefe von Blei-Säure-Batterien wird mit 50 % angenommen.

Erfordert 20 12-V-Blei-Säure-Batterien mit 100 Ah, 4 in Reihe und 5 parallel geschaltet, mit einer Gesamtkapazität von 500 Ah.

Zu diesem Zeitpunkt haben Sie möglicherweise Fragen: Warum beträgt die Stromerzeugungstiefe von Blei-Säure-Batterien nur 50 %?

Aus der Beziehungskurve zwischen Zyklus und Entladetiefe ist ersichtlich, dass die Entladetiefe 50 % beträgt, wenn die effektive Kapazität 60 % beträgt. Die Anzahl der Lade- und Entladezyklen beträgt etwa 500 Mal. Nach einmaligem Laden und Entladen pro Tag beträgt die Batterielebensdauer weniger als zwei Jahre. Daher kann eine entsprechende Erhöhung der Batteriekapazität und eine Reduzierung der Entladetiefe die Lebensdauer der Batterie verlängern.

4. Kosten der Energiespeicherbatterie

Gemessen am aktuellen Wettbewerbsmuster auf dem Markt nehmen Lithiumbatterien und Bleibatterien den größten Teil des Marktes für elektrochemische Energiespeicher ein. Elektrochemische Energiespeicher sind verschiedene Sekundärbatterien, vor allem Lithium-Ionen-Batterien, Blei-Säure-Batterien, Natrium-Schwefel-Batterien und Flow-Batterien.

Berechnen Sie zunächst die Kosten. Die Hauptausrüstung des Energiespeichersystems ist der Energiespeicher-Zweiwegekonverter, die Energiespeicherbatterie sowie unterstützende Stromrechnungen und andere Geräte. Derzeit ist der Preis für große Energiespeicherbatterien gesunken, und die Lithiumbatterie kann 1,6 Yuan pro Kilowattstunde erreichen. Etwa 8-12 Jahre, die Ladeeffizienz beträgt etwa 88 %, die Blei-Kohle-Batterie kann 0,7 Yuan pro Grad erreichen, die Lebensdauer beträgt etwa 5-7 Jahre und die Ladeeffizienz beträgt etwa 85 %. Trotz des unkomplizierten Geschäftsmodells ist die Amortisationszeit lang.

Zusammenfassend sind Branchenveteranen davon überzeugt, dass die Entwicklung der Energiespeicherbranche noch mehr industriepolitische Unterstützung benötigt, einschließlich Steuern, Zugang zu Sozialkapital, Unterstützung für den netzgebundenen Zugang und günstigere Kombinationen, um dem Markt einen günstigen Entwicklungsraum zu bieten. Laut dem von der CNESA im April dieses Jahres bereitgestellten Branchenforschungs-Whitepaper gehören zu den Hauptszenarien des chinesischen Energiespeichermarkts in den nächsten drei Jahren 27,8 % gewerbliche Energieeinsparungen, 24,1 % Spitzenregulierung und Frequenzregulierung sowie Haushalte Der Anteil der Photovoltaik beträgt 18,5 %. Was die Politik anbelangt, so werden Änderungen der Strompreise in einem längeren Erholungszyklus der Investitionen einen großen Einfluss auf die Einnahmen von Energiespeicherprojekten haben, ob der Unterschied zwischen Spitzen- und Talstrompreisen in Zukunft ausgeweitet werden kann.

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