Odnos između fotonaponske distribuirane generacije i električne mreže

Odnos između fotonaponske distribuirane proizvodnje energije i električne mreže

Distribuirana fotonaponska stvaranje energije, kao metoda korištenja čiste energije blizu korisničke strane, ima i značajne prednosti i objektivne izazove. Njegove prednosti i nedostaci moraju se sveobuhvatno analizirati iz više dimenzija kao što su tehnologija, ekonomija, okoliš i društvo:

1. Učinkovitost korištenja energije i smanjeni gubici prijenosa i distribucije

Potrošnja u blizini: Kraj proizvodnje električne energije i kraj potrošnje energije visoko su povezani (poput industrijskih i komercijalnih krovova, stambenih područja), a električna energija ne treba prenijeti na velike udaljenosti, smanjujući gubitak prijenosa od 7% -10% tradicionalne mreže električne energije i poboljšanje učinkovitosti energije.

Vrhunsko brijanje i punjenje doline: Tijekom perioda vršne potrošnje električne energije (poput ljetnih popodneva), distribuirana fotonaponcija može izravno nadopuniti lokalna opterećenja i ublažiti pritisak električne mreže (poput fotonaponskog sustava u industrijskom parku, 30% vršne potrošnje energije i smanjuje potražnju za 50%).

2. Izravne ekonomske koristi i jasan povrat ulaganja

Samo-generacija i samo-upotreba uštede troškove električne energije: korisnici ispunjavaju vlastite potrebe za električnom energijom nižim od cijene električne energije (npr. Trošak fotonaponske električne energije je 0. 055-0. 0 82 američke cijene, 5}}}} i električne električne energije i komercijalne električne energije i komercijalne električne energije, 6.}. troškovi.

Viška veza s električnom mrežom povećava prihod: kroz način rada "neto mjerenje" ili "puna mreža veza", višak električne energije može se prodati mreži prema cijeni električne energije ili politici subvencija (npr. Kuporna cijena kućnog fotonaponskog viška električne energije u Njemačkoj je 0}.

Dugoročni stabilni dohodak: Život fotonaponskih modula je 25-30 godina, trošak održavanja tijekom razdoblja rada je nizak (oko 1%-2}/godišnje početnog ulaganja), a IRR (unutarnja stopa prinosa) može doseći 8%-15, što je bolje nego najpoznatiji.

3. Značajne koristi za okoliš, pomažući neutralnosti ugljika

Stvaranje nula ugljika: Svaka 1KWP distribuirana fotonaponski stvaranje električne energije ima godišnju proizvodnju energije od oko 12 0 0KWH, što je ekvivalentno smanjenju emisija CO₂ za 1 tonu (izračunato na temelju toplinske emitiranja faktora 0,85 kilograma, a to je i inicijalno, što je i inicijalno, što je i inicijalno, a inicijal je i inicijat, što je i inicijalno, što je i inicijalno, što je i inicijal Fotonaponska snaga prelazit će 150 milijuna kW u 2023.).

Decentralizirano smanjenje ugljika: nisu potrebni veliki hodnici prikupljanja zemljišta ili hodnika prijenosa na daljinu, izbjegavajući ekološku štetu na tradicionalnim energetskim projektima, pogodnim za više scenarija kao što su gradovi i sela.

4. Snažna fleksibilnost, prilagodljiva više scenarija

Ramificirani scenariji: Može se instalirati na krovove, podvozje, poljoprivredne staklenike (poljoprivredna i fotonaponska komplementarnost), vodene površine (ribolov i fotonaponski komplementarnost) itd., Da bi se aktiviralo u neaktivnom prostoru (na primjer, kompanija Shandong, s obzirom na to da će se tvornički postrojenje sagraditi za 5Mw u izgradnji. Potrošnja električne energije).

Kapacitet može biti velik ili mali: od 3-10 kW za upotrebu kućanstva do stotina KW do MW za industrijsku i komercijalnu upotrebu, može se prilagoditi različitim potrebama korisnika, s kratkim razdobljem konstrukcije (obično 2-3 mjeseci), i može se proširiti u fazama.

5. Poboljšajte energetsku sigurnost i pouzdanost

Pomoćna podrška mreže: Kao distribuirani izvor energije, u slučaju kvara na mreži (poput lokalnog prekida napajanja), može formirati "mikro -mrežu" sa sustavom za pohranu energije kako bi se osiguralo napajanje ključnih opterećenja (poput fotonaponskih + sustava za pohranu energije u bolnicama i podacima).

Smanjite vanjsku ovisnost: Smanjite ovisnost korisnika o centraliziranim električnim mrežama (posebno u ugljenu energiju) i stabilizirajte troškove električne energije kada cijene energije fluktuiraju (poput porasta europskih cijena električne energije u 2022.).

1. Prekinula i ovisnost o proizvodnji energije

Pogođeno vremenom: Izlazna snaga fluktuira intenzitetom i trajanjem svjetla (stvaranje energije u kišnim danima je samo 20% -30% onog u sunčanim danima), a ne može neovisno zadovoljiti potrebe za energijom od svih vremena, a treba se oslanjati na mrežu ili skladištenje energije).

"Nestati napajanja" noću: Kad nema svjetla, potrebno je potpuno kupiti električnu energiju iz mreže. U osnovi, to je još uvijek "dodatak mreži", a ne "zamjena" (poput Pekingove godišnje stope samodostatnosti fotonapona kućanstava je oko 40%-60%, a zimi još niži).

2. Visoka početna ulaganja i dugi razdoblje povrata

Preliminarne barijere troškova: trošak sustava iznosi oko US $ 0. 41-0. 68/WP (uključujući komponente, pretvarače, zagrade i troškove veze mreže), a početno ulaganje sustava 10kW je 4, 100-6, 800. Iako je razdoblje povrata otprilike 5-8 godina, još uvijek postoji financijski pritisak na male i srednje korisnike.

Ovisnost o subvenciji: U područjima bez subvencija (poput nekih zemalja u razvoju), trošak po kilovat-satu je veći od cijene električne energije na mreži, a komercijalna izvedivost se smanjuje (na primjer, IRR indijskih neobjavljenih projekata je samo 5%-7%, što je niži od troškova financiranja).

3. Tehnički izazovi distribucijskim mrežama

Problemi s kvalitetom energije: Pretvorba pretvarača stvara harmonično zagađenje, što može utjecati na okolnu opremu koja troši energiju (filtri moraju biti konfigurirani, povećavajući troškove za 5%-10%); Centralizirani pristup distribuiranim izvorima energije može uzrokovati prekomjerne granice lokalnog napona (na primjer, kada je fotonaponska elektrana u ruralnim područjima preopterećena, napon se povećava na više od 250 V).

Složenost zaštite releja: Tradicionalne distribucijske mreže dizajnirane su za "jednosmjerni protok", a dvosmjerni protok snage može uzrokovati pogrešnu operaciju zaštitnih uređaja (poput efekata otoka koji prijete sigurnosti održavanja), a inteligentni distribucijski sustavi moraju biti nadograđeni (trošak transformacije je 13 USD, 700-27, 400/, 400 USD).

Povećana poteškoća u rasporedu: U scenarijima visoke penetracije (poput distribuiranih fotonaponskih elektrana u nekim područjima Nizozemske čine više od 40%), elektroenergetska mreža treba često prilagoditi proizvodnju tradicionalnih izvora energije ili skladištenja energije kako bi uravnotežila ponudu i potražnju u stvarnom vremenu, čime je povećala operativne troškove.

4. Ograničenja prostora i instalacije

Ograničenja stanja krova: dovoljna sunčeva svjetlost (30 stupnjeva -45 kut nagiba je najbolji), nosiv kapacitet (veći od ili jednak 20 kg/m²) i bez opstrukcije (poput okolnih stabala, građevinskih sjena). Urbane zgrade visokih uspona ili stari krovovi imaju nisku prilagodljivost (na primjer, manje od 30% krovova koji ispunjavaju uvjete unutar unutarnjeg prstena Šangaja).

Estetika i sporovi o usklađenosti: Neke zajednice ili povijesne zgrade ograničavaju fotonaponsku instalaciju (na primjer, Francuska propisuje da fotonaponski moduli moraju biti koordinirani s bojom i materijalom krova), što povećava poteškoće u provedbi projekata.

5. Zahtjevi za održavanje i upravljanje punim ciklusom

Redovito održavanje je potrebno: nakupljanje prašine modula, lomljenje stakla, kvar pretvarača itd. Zahtijevajte redovite preglede (preporučuje se jednom u četvrtini). Čišćenje može povećati proizvodnju energije za 5%-10%, ali troškovi rada povećavaju se s projektnom skalom (na primjer, godišnja naknada za održavanje za projekt 1MW iznosi približno 6 USD, 850-10, 960).

Odlaganje umirovljenih komponenti: Nakon 25 godina, učinkovitost komponenti pada ispod 80%, a potrebna je standardizirana recikliranja (globalna stopa recikliranja trenutno je samo 15%. Iako je Kina izdala "tehničke specifikacije za recikliranje fotonaponskih modula", industrijski lanac još uvijek nije sazrijevan).

6. Nesigurnost politika i tržišnog okruženja

Rizik od smanjenja subvencije: PV subvencije u raznim zemljama postupno se smanjuju (na primjer, kineske distribuirane subvencije PV -a u 2023. smanjit će se za 50% u usporedbi s 2020.), a prihod projekata koji se oslanjaju na subvencije mogu se smanjiti.

Postupak veze mreže je glomazan: u nekim regijama ciklus odobrenja za pristup mreži je dug (na primjer, Brazil traje 6-12 mjeseci), a može zahtijevati unaprijed plaćanje naknada za nadogradnju mreže (na primjer, čile naplaćuje naplatu za povezivanje 100 USD, {{2} {}} {} {} {} {} {} {} {} {} {}} {{}} {{}} {{}} {{}} {{} {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{.

Prednosti distribuiranog stvaranja fotonaponske energije posebno su istaknute u područjima visoke električne energije, stabilnoj potrošnji potrošnje električne energije i koncentriranim scenarijima opterećenja (poput industrije, trgovine i javnih zgrada), dok su nedostaci istaknutiji u scenarijima sa slabim energetskim mrežama, nedovoljnim subvencijama i uvjetima za instalaciju.

Put optimizacije:

Tehnička razina: Promovirajte spojku "fotonapojsko + skladištenje energije" (glatka izlaz, povećajte samodostatnost na 80% +), razvijte komponente visoke učinkovitosti (poput Topcon-a, HJT-a, smanjenje traga kapaciteta jedinice).

Razina politike: Poboljšajte standarde povezivanja na mreži (pojednostavite procese), uspostavite sustave za recikliranje komponenata i istražite mehanizme kompenzacije agregacije "virtualne elektrane" (poput Njemačke omogućava distribuiranim fotonaponcima da sudjeluju u regulaciji frekvencije mreže i dobiju korisne prednosti usluga).

Poslovni model: razviti "fotonaponski leasing" (smanjiti početno ulaganje korisnika) i "Ugovori o upravljanju energijom" (EMC model, vlasnici dijele koristi s nula ulaganja).

U budućnosti, s tehnološkim napretkom (smanjenjem troškova) i inteligentnom nadogradnjom električne mreže, nedostaci distribuirane fotonaponcije postupno će oslabiti i postati temeljni nosač "decentralizacije" i "otporne mreže napajanja" u energetskoj transformaciji.