Tre konfigurationsmetoder för solenergi + energilagring

Medan termen "sol + lagring" ofta hänvisas till i energikretsar, har lite uppmärksamhet ägnats åt vilken typ av sol + lagring som avses. Generellt sett kan den konfigurera solenergi + energilagring på tre möjliga sätt:

• Fristående AC-kopplad solenergi + energilagring: Energilagringssystemet är placerat på en separat plats från solenergianläggningen. Denna typ av installation betjänar vanligtvis områden med begränsad kapacitet.

• Samlokaliserade AC-kopplade solenergi+lagringssystem: Solenergiproduktionsanläggningen och energilagringssystemet är samlokaliserade och delar en enda sammankopplingspunkt med nätet eller har två oberoende sammankopplingspunkter. Däremot är solenergisystemet och energilagringssystemet anslutna till en separat växelriktare. Energilagringssystemets reservoar är belägen bredvid solenergisystemet. De kan skicka kraft tillsammans eller oberoende.

• Samlokaliserat DC-kopplat sol + energilagringssystem: Anläggningen för generering av solenergi och energilagringssystemet är samlokaliserade. Och delar samma sammankoppling. Dessutom är de anslutna på samma DC-buss och använder samma växelriktare. De kan användas som en enda anläggning.

Fördelar med att distribuera energilagringssystem självständigt.

Solenergigenereringssystem och energilagringssystem behöver inte samlokaliseras för att uppnå ömsesidiga fördelar. Oavsett var de är belägna på nätet, kan fristående energilagringsanläggningar tillhandahålla nättjänster och avleda överskottskraft från förnybara energikällor till perioder med toppeffekter på kvällen. Om solenergiproduktionsresursen är långt från lastcentret, kan den optimala fysiska konfigurationen vara att installera ett oberoende energilagringssystem nära lastcentret. Fluence har till exempel implementerat ett 4-timmars batterilagringssystem med en installerad kapacitet på 30MW nära San Diego för att säkerställa lokal tillförlitlighet och öka användningen av förnybar energi. Verktyg och utvecklare bör fokusera på att distribuera energilagringssystem som kan eller inte kan vara samlokaliserade med solenergisystem, så länge de har den högsta nettonyttan.

Fördelar med samlokalisering av solenergi + energilagring

I många fall har samlokalisering av sol+lager utmärkta fördelar. Med samlokalisering kan solenergi+lagring balansera projektkostnader, inklusive mark, arbete, projektledning, tillstånd, sammankoppling, drift och underhåll. I USA kan projektägare också göra anspråk på investeringsskatteavdrag för de flesta lagringskapitalkostnader om de är ansvariga för solenergi.

En samlokalisering av solenergi+lagring kan vara AC kopplat, där energilagringssystemet och solenergigenereringssystemet är samlokaliserade men inte delar växelriktare. Den kan också använda ett DC-kopplingssystem. Solenergisystemet och energilagringssystemet är kopplade på DC-sidan av den delade dubbelriktade växelriktaren, och projektkostnaden kan delas och balanseras. Enligt en studie av NREL kommer det år 2020 att minska systembalanseringskostnaderna med 30 % och 40 % för samlokaliserad AC-kopplad respektive DC-kopplad solenergi+lagring.

Jämförelse av DC-kopplade eller AC-kopplade utbyggnader

När man utvärderar ett DC-kopplat solenergi+lagringssystem är några nyckelfaktorer att ta hänsyn till. De främsta fördelarna med DC-kopplade solenergi + energilagringssystem är:

• Minskade utrustningskostnader genom att minska kostnaderna för att installera växelriktare, mellanspänningsställverk och andra anläggningar.

• Tillåter solenergisystemet att fånga upp solenergi som vanligtvis förloras eller minskas när inverterns belastningsfaktor är större än 1, vilket genererar ytterligare intäkter.

• Den kan integrera solenergi + energilagring i ett enda kraftköpsavtal (PPA).

Nackdelarna med DC-kopplade solenergi + energilagringssystem är:

Jämfört med AC-kopplade sol-plus-lagringssystem har DC-kopplade sol-plus-lagringssystem mindre driftsflexibilitet eftersom de begränsas av inverterkapaciteten när sammankopplingskapaciteten är för stor. Till exempel, om en solcellsutvecklare förväntar sig hög efterfrågan under de timmar då solelgenereringen är högst, kanske den inte kan ladda batterierna samtidigt. Även om detta är en potentiell nackdel, är det inte ett stort problem på de flesta marknader.

Branschinsiders tror att DC-kopplat solenergi + energilagringssystem är den bästa konfigurationen. Det kan ge stabil solenergigenerering under lång tid, till exempel 4-6 timmar, för att fånga den skurna solenergin. På grund av den delade växelriktaren minskar enheten kostnaden för elproduktion. DC-kopplade sol-plus-lagringsutbyggnader förväntas öka under de närmaste åren eftersom fler nätoperatörer står inför en allt svårare duck-kurva.