A fotovoltaikus elosztott generáció és az energiahálózat közötti kapcsolat

A fotovoltaikus elosztott energiatermelés és az energiahálózat közötti kapcsolat

Az elosztott fotovoltaikus energiatermelés, mint a felhasználói oldal közelében lévő tiszta energiafelhasználási módszer, jelentős előnyökkel és objektív kihívásokkal is rendelkezik. Előnyeit és hátrányait átfogóan elemezni kell több dimenzióból, mint például a technológia, a gazdaság, a környezet és a társadalom:

1. Nagy energiatartalmú hatékonyság és csökkentett átviteli és eloszlási veszteségek

Közeli fogyasztás: Az energiatermelési vég és az energiafogyasztás vége erősen összekapcsolódik (például ipari és kereskedelmi tetők, lakóövezetek), és a villamos energiát nem kell nagy távolságra továbbítani, csökkentve a hagyományos energiahálózat 7% -os {1}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}% -át és javítva az energiafelhasználás hatékonyságát.

Peak borotválkozás és a völgy töltése: A csúcsteljesítmény -fogyasztási periódusok (például a nyári délutánok) során az elosztott fotovoltaikusok közvetlenül kiegészíthetik a helyi terheléseket és enyhíthetik az energiahálózat nyomását (például egy ipari park fotovoltaikus rendszere, amely a csúcsteljesítmény 30% -át felel meg, és 50% -kal csökkenti a keresleti villamosenergia -díjakat).

2. Közvetlen gazdasági haszon és a befektetés egyértelmű megtérülése

Az öngeneráció és az önfelhasználás villamosenergia-költségek megtakarítása: A felhasználók a saját villamosenergia-igényeiknek alacsonyabb áron felelnek meg, mint a hálózati villamosenergia-ár (pl. A fotovoltaikus villamos energia költsége 0.

A felesleges hálózati csatlakozás növeli a jövedelmet: A "nettó mérés" vagy a "teljes rácscsatlakozás" módban a villamosenergia -felesleges áramot a hálózatra lehet eladni a villamosenergia -ár vagy a támogatási politika szerint (pl. A háztartások fotovoltaikus többletének villamos energiájának vételára a befektetési költségek kb. 40% -át fedezi).

Hosszú távú stabil jövedelem: A fotovoltaikus modulok élettartama 25-30 év, a karbantartási költség a működési periódusban alacsony (kb.

3. Jelentős környezeti előnyök, segítve a szén semlegességét

Zero-szén energiatermelés: Mindegyik 1KWP elosztott fotovoltaikus energiatermelés éves energiatermelése körülbelül 12 0 0KWh, ami egyenértékű a CO₂-kibocsátás 1 tonnával történő csökkentésével (a 0,85 kg/kWh hőképítési tényező alapján kiszámítva), amely összhangban van a globális emissziós redukciós célokkal (például a Kína "Dual Konfical" Stratégia stratégiájának, amely a globális foto-redukciós célkitűzésekkel összhangban van. 2023 -ban meghaladja a 150 millió kW -t).

Decentralizált szén-dioxid-csökkentés: Nincs szükség nagyszabású földvásárlási vagy távolsági átviteli folyosókra, elkerülve a hagyományos energiaprojektek ökológiai károkat, több forgatókönyvhez, például városokhoz és falvakhoz.

4. Erős rugalmasság, adaptálható a több forgatókönyvhöz

Diverzifikált forgatókönyvek: Tetékekre, kocsikra, mezőgazdasági üvegházakra (mezőgazdasági és fotovoltaikus komplementaritásra), a vízfelületekre (halászat és a fotovoltaikus komplementaritás) stb. Terepelhető, hogy aktiválják az alapjárati helyt (például egy évente 6 milliós társasággal, egy éves energiaellátó társasággal, egy 5MW -os Photovoltaic -i erőművet, egy éves energiaellátáshoz, egy 5MW -os Photovoltaic -i erőművek építéséhez. fogyasztás).

A kapacitás lehet nagy vagy kicsi: a 3-10 kW -tól háztartási használatra, több száz kW -ig az MW -ig ipari és kereskedelmi felhasználás céljából, alkalmazható a különböző felhasználói igényekhez, rövid építési periódussal (általában 2-3 hónapok), és szakaszokban kibővíthető.

5. Javítsa az energiabiztonságot és a megbízhatóságot

Rács -kiegészítő támogatás: Elosztott áramforrásként rács meghibásodása (például helyi áramszünet) esetén "mikrohálót" képezhet az energiatároló rendszerrel a kulcsfontosságú terhelések (például fotovoltaikus + energiatároló rendszerek kórházakban és adatközpontokban) tápellátásának biztosítása érdekében.

Csökkentse a külső függőséget: Csökkentse a felhasználók függőségét a központosított villamosenergia-hálózatoktól (különösen a széntüzelésű energia), és stabilizálja a villamosenergia-költségeket, amikor az energiaárak ingadoznak (például az európai villamosenergia-árak növekedése 2022-ben).

1. Az energiatermelés szakaszos és függősége

Az időjárás érinti: A kimeneti teljesítmény a fény intenzitásával és időtartamával ingadozik (az esős napok energiatermelése csak 20% -30% a napsütéses napokon), és nem képes függetlenül kielégíteni a minden időjárási energiaigényt, és a hálózat vagy az energiatárolásra kell támaszkodnia (az energiatárolás költségszámlája 30% -50% a rendszer befektetésének).

"Áramkimaradás" éjjel: Ha nincs fény, akkor a hálózatból teljesen meg kell vásárolni az elektromos áramot. Lényegében ez továbbra is a "rácskibocsátás", nem pedig a "csere" (például Peking éves önellátási aránya a háztartási fotovoltaikusok körülbelül 40%-60%, és télen még alacsonyabb).

2. Magas kezdeti beruházás és hosszú megtérülési időszak

Előzetes költségkorlátok: A rendszerköltség körülbelül $ 0. 41-0. Noha a megtérülési időszak körülbelül 5-8 év, továbbra is pénzügyi nyomás van a kis- és közepes méretű felhasználókra.

Támogatási függőség: Támogatások nélküli területeken (például egyes fejlődő országok) a kilowattóra költsége magasabb, mint a rács villamosenergia-árán, és a kereskedelmi megvalósíthatóság csökken (például az India nem támogatott projektjeinek IRR-je csak 5%-7%, ami alacsonyabb, mint a finanszírozási költség).

3. Műszaki kihívások az elosztóhálózatok számára

Teljesítményminőséggel kapcsolatos problémák: Az inverter konverzió harmonikus szennyezést generál, ami befolyásolhatja a környező energiaigényes berendezéseket (a szűrőket konfigurálni kell, a költségeket 5%-kal növelve -10%); Az elosztott energiaforrásokhoz való központosított hozzáférés helyi feszültség-korlátokat okozhat (például amikor a vidéki területeken a fotovoltaikus erőmű túlterhelt, a feszültség több mint 250 V-ra emelkedik).

A relé védelmének összetettsége: A hagyományos elosztóhálózatokat "egyirányú áramláshoz" tervezték, és a kétirányú energiaáramlás a védelmi eszközök (például a karbantartási biztonságot fenyegető szigetelési hatások) félrevezetését okozhatja, és az intelligens elosztó rendszereket korszerűsíteni kell (az átalakulási költség körülbelül 13 USD, 700-27, 400/állomás).

Megnövekedett ütemezési nehézségek: A nagy áthatolású forgatókönyvekben (például az elosztott fotovoltaikus erőművek Hollandia egyes területein több mint 40%-ot tesznek ki) az energiahálózatnak gyakran be kell állítaniuk a hagyományos energiaforrások vagy az energiatárolás kimenetét a valós idejű kínálat és a kereslet kiegyensúlyozása érdekében, ezáltal növelve a működési költségeket.

4. Helyi és telepítési korlátozások

A tetőfeltétel-korlátozások: elegendő napfény (30 fok -45 fok dőlési szög a legjobb), a terhelés-hordozó kapacitás (nagyobb vagy egyenlő 20 kg/m²), és nincs obstrukció (például a környező fák, az épület árnyékai). A városi sokemeletes épületek vagy a régi tetők alacsony alkalmazkodóképességgel rendelkeznek (például a támogatható tetők kevesebb mint 30% -a Sanghaj belső gyűrűjében).

Esztétika és megfelelési viták: Egyes közösségek vagy történelmi épületek korlátozzák a fotovoltaikus installációt (például Franciaország kimondja, hogy a fotovoltaikus modulokat a tető színével és anyagával kell összehangolni), ami növeli a projekt megvalósításának nehézségeit.

5. Karbantartási és teljes cikluskezelési követelmények

Rendszeres karbantartásra van szükség: A modul por felhalmozódása, üvegtörés, inverter meghibásodása stb. Rendszeres ellenőrzéseket igényel (negyedévente ajánlott). A tisztítás 5%-kal növelheti az energiatermelést -10%-kal, de a munkaerőköltségek növekednek a projekt skálájával (például az 1MW projekt éves karbantartási díja körülbelül 6 USD, 850-10, 960).

A nyugdíjas alkatrészek ártalmatlanítása: 25 év elteltével az alkatrészek hatékonysága 80%alá esik, és szabványosított újrahasznosításra van szükség (a globális újrahasznosítási ráta jelenleg csak 15%. Bár Kína kiadta a „A fotovoltaikus modul újrahasznosítási műszaki előírásait”, az ipari lánc még nem érett).

6. A politikák és a piaci környezet bizonytalansága

A támogatás csökkentésének kockázata: A PV -támogatások a különböző országokban fokozatosan csökkennek (például a Kína elosztott PV -támogatása 2023 -ban 50% -kal csökken a 2020 -hoz képest), és a támogatásokra támaszkodó projektek jövedelme csökkenhet.

A rácscsatlakozási folyamat nehézkes: Egyes régiókban a rácshoz való hozzáférés jóváhagyási ciklusa hosszú (például Brazília 6-12 hónapokat vesz igénybe), és ehhez szükség lehet a rácsfrissítési díjak előre fizetésére (például a chile 100 USD-os csatlakozási díjat számít fel az US $ 200-ig, 000}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}.

Az elosztott fotovoltaikus energiatermelés előnyei különösen kiemelkednek a magas választékos árterületekben, a stabil villamosenergia-fogyasztásban és a koncentrált terhelési forgatókönyvekben (például az ipar, a kereskedelem és az állami épületek), míg a hátrányok jobban kiemelkednek a gyenge energiahálózatokkal, elégtelen fellendülésekkel és a durva telepítési feltételekkel.

Optimalizálási út:

Műszaki szint: A "fotovoltaikus + energiatároló" kapcsolás elősegítése (zökkenőmentes kimenetel, növelje az önellátást 80% + -ra), fejlessze ki a nagy hatékonyságú alkatrészeket (például a TopCon, a HJT, csökkentse az egység kapacitás lábnyomát).

Politikai szint: Javítsa a rácscsatlakozás -szabványokat (egyszerűsítse a folyamatok egyszerűsítését), hozzon létre alkatrészek újrahasznosítási rendszereit és fedezze fel a "virtuális erőmű" aggregációs kompenzációs mechanizmusokat (például Németország lehetővé teszi az elosztott fotovoltaika számára, hogy részt vegyen a hálózati frekvencia szabályozásában és megkapja a kiegészítő szolgáltatási előnyöket).

Üzleti modell: Fejlessze a "fotovoltaikus lízing" (csökkentse a felhasználói kezdeti beruházásokat) és az "Energiagazdálkodási szerződések" (EMC modell, a tulajdonosok megosztják az előnyöket a nulla befektetéssel).

A jövőben a technológiai haladás (a költségcsökkentés) és az energiahálózat intelligens frissítése révén az elosztott fotovoltaikusok hiányosságai fokozatosan gyengülnek, és az energiaátalakításban a "decentralizáció" és a "rugalmas energiahálózat" alapvető hordozójává válnak.