Związek między fotowoltaiką generacji rozproszonej a siatką mocy

Związek między fotowoltaiką rozłożoną wytwarzanie energii a siatką energetyczną

Rozproszone wytwarzanie energii fotowoltaicznej, jako metoda wykorzystania czystej energii blisko strony użytkownika, ma zarówno znaczące zalety, jak i obiektywne wyzwania. Jego zalety i wady muszą być kompleksowo analizowane z wielu wymiarów, takich jak technologia, gospodarka, środowisko i społeczeństwo:

1. Wysoka wydajność wykorzystania energii i zmniejszone straty transmisji i rozkładu

Pobliskie zużycie: koniec wytwarzania energii i koniec zużycia energii są wysoce sprzężone (takie jak dachy przemysłowe i komercyjne, obszary mieszkalne), a energia elektryczna nie musi być transmitowana na duże odległości, zmniejszając utratę transmisji o 7% -10% tradycyjnej siły energetycznej i poprawiając wydajność wykorzystania energii.

Szczytowe golenie i wypełnienie doliny: W szczytowych okresach zużycia energii (takich jak letnie popołudnia) rozproszone fotowoltaiki mogą bezpośrednio uzupełniać lokalne obciążenia i złagodzić ciśnienie siatki mocy (takie jak system fotowoltaiczny w parku przemysłowym, spotyka 30% szczytowego zużycia energii i zmniejsza opłaty za prąd zapotrzebowania o 50%).

2. Bezpośrednie korzyści ekonomiczne i wyraźny zwrot z inwestycji

Samoczekiwanie i samodzielne użycie Koszty energii elektrycznej: Użytkownicy spełniają własne potrzeby energii elektrycznej po koszcie niższej niż cena energii elektrycznej (np. Koszt fotowoltaicznej energii elektrycznej wynosi 0. 055-0. 0 82 dolary amerykańskie, które jest niższe niż przemysłowe i komercyjne cena energii elektrycznej wynosząca 0. {{6}. 5 Yu koszty.

Nadwyżka połączenia siatki mocy zwiększa dochód: W trybie „pomiaru netto” lub „pełnego połączenia siatki” nadwyżka energii elektrycznej można sprzedać do sieci zgodnie z polityką ceny energii elektrycznej lub dotacji (np. Cena zakupu domowej elektryczności fotowoltaicznej w Niemczech w Niemczech wynosi 0. 15 euro/kww.

Długoterminowy stabilny dochód: Życie modułów fotowoltaicznych wynosi 25-30, koszt konserwacji w okresie pracy jest niski (około 1%-2%/rok początkowych inwestycji), a IR (stawka wewnętrzna zwrotu) może osiągnąć 8%-15%, co jest lepsze niż większość tradycyjnych inwestycji.

3. Znaczące korzyści środowiskowe, pomaganie neutralności węglowej

Generowanie energii zerowej: każde rozłożone przez 1 kWP wytwarzanie energii fotowoltaicznej ma roczne wytwarzanie energii około 12 0 0KWh, co jest równoważne zmniejszaniu cele emisji CO₂ o 1 tonę (obliczoną na podstawie współczynnika emisji energii termicznej 0,85 kg/kWh), co jest zgodne z globalną redukcją emisji (taką jak „węgiel kara”, a także strategia instalacji, instalacji. Moc fotowoltaiczna przekroczy 150 milionów kW w 2023 r.).

Zdecentralizowana redukcja emisji dwutlenku węgla: nie są wymagane na dużą skalę korytarze przenoszenia gruntów ani na duże odległości, unikając szkód ekologicznych tradycyjnych projektów energetycznych, odpowiednich dla wielu scenariuszy, takich jak miasta i wioski.

4. Silna elastyczność, dostosowana do wielu scenariuszy

Zróżnicowane scenariusze: można je zainstalować na dachach, obokach, szklarniach rolniczych (uzupełnienie rolnicze i fotowoltaiczne), powierzchnie wodne (łowiska i komplementarność fotowoltaiczna) itp., Aby aktywować spokój bezczynności (na przykład, shandong Company wykorzystała dach fabryki do budowy 5 -metrowej elektrowni, dzięki rocznej generacji siły 60%, spotkań 40%. zużycie energii elektrycznej).

Pojemność może być duża lub mała: od 3-10 kW do użytku gospodarstwa domowego do setek kW do MW do użytku przemysłowego i komercyjnego, może dostosować się do różnych potrzeb użytkowników, z krótkim okresem budowy (zwykle 2-3 miesięcy) i można je rozszerzyć.

5. Popraw bezpieczeństwo energetyczne i niezawodność

Wsparcie pomocnicze siatki: jako rozproszone źródło zasilania, w przypadku awarii siatki (takiej jak lokalna awaria zasilania) może tworzyć „mikrosieć” z systemem magazynowania energii, aby zapewnić zasilanie kluczowych obciążeń (takich jak fotowoltaiczne + systemy magazynowania energii w szpitalach i centrach danych).

Zmniejsz zależność zewnętrzną: zmniejsz zależność użytkowników od scentralizowanych sieci zasilania (zwłaszcza energia węgla) i stabilizuj koszty energii elektrycznej, gdy ceny energii zmieniają się (takie jak wzrost cen europejskich energii elektrycznej w 2022 r.).

1. Przerywany i zależność wytwarzania energii

Wpływ na pogodę: moc wyjściowa zmienia się wraz z intensywnością i czasem trwania światła (wytwarzanie energii w deszczowe dni wynosi tylko 20% -30% tego w słonecznych dniach) i nie może niezależnie sprostać zapotrzebowaniu na władzę na każdą pogodę i musi polegać na magazynie sieci lub energii (przechowywanie energii (koszty magazynowania energii za 30% -50%% inwestycji systemowej).

„Wyprawa zasilania” w nocy: Kiedy nie ma światła, konieczne jest całkowite zakup energii elektrycznej z sieci. Zasadniczo nadal jest to „suplement siatki”, a nie „zamiennik” (taki jak roczny wskaźnik samowystarczalności Pekinu fotowoltaiki domowej wynosi około 40%-60, a nawet niższy zimą).

2. Wysoka początkowa inwestycja i długi okres zwrotu

Wstępne bariery kosztów: Koszt systemu wynosi około $ 0. 41-0. 68/WP (w tym komponenty, falowniki, nawiasy i koszty połączenia siatki), a początkowa inwestycja systemu 10 kW wynosi 4 USD, 100-6, 800. Chociaż okres zwrotu wynosi około lat 5-8, nadal istnieje presja finansowa na małych i średnich użytkownikach.

Zależność od dotacji: w obszarach bez subsydiów (takich jak niektóre kraje rozwijające się) koszt na kilowatogodzinę jest wyższy niż cena energii elektrycznej, a wykonalność komercyjna jest zmniejszona (na przykład, niezgłoszone projekty IRR w Indiach wynosi tylko 5%-7%, co jest niższe niż koszt finansowania).

3. Wyzwania techniczne dla sieci dystrybucji

Problemy związane z jakością mocy: Konwersja falownika generuje zanieczyszczenie harmoniczne, które może wpływać na otaczający otaczający sprzęt zasilający (filtry należy skonfigurować, zwiększając koszty o 5%-10%); Scentralizowany dostęp do rozproszonych źródeł zasilania może powodować lokalne nadmierne ograniczenie napięcia (na przykład, gdy elektrownia fotowoltaiczna na obszarach wiejskich jest przeciążona, napięcie wzrasta do ponad 250 V).

Złożoność ochrony przekaźnika: Tradycyjne sieci dystrybucji są przeznaczone do „przepływu jednokierunkowego”, a dwukierunkowy przepływ mocy może powodować niewłaściwe operowanie urządzeń ochronnych (takich jak efekty wyspowe, które zagrażają bezpieczeństwu konserwacyjnym) i należy zaktualizować inteligentne systemy dystrybucji (koszt transformacji wynosi około 13 USD, 700-27, 400/stacja).

Zwiększona trudność w planowaniu: W scenariuszach o wysokiej penetracji (takich jak rozproszone stacje energii fotowoltaicznej w niektórych obszarach Holandii stanowią ponad 40%), siatka mocy musi często dostosowywać produkcję tradycyjnych źródeł mocy lub magazynowanie energii w celu zrównoważenia podaży w czasie rzeczywistym i popytu, a tym samym zwiększenie kosztów operacyjnych.

4. Ograniczenia przestrzeni i instalacji

Ograniczenia warunków dachu: Wystarczająca ilość światła słonecznego (30 stopni -45 kąt pochylenia jest najlepszy), pojemność obciążenia (większa lub równa 20 kg/m²) i brak przeszkód (takich jak otaczające drzewa, cienie budowlane). Utwór miejski lub stare dachy mają niską zdolność adaptacyjną (na przykład mniej niż 30% kwalifikujących się dachów w wewnętrznym pierścieniu Szanghaju).

Spory estetyczne i zgodności: niektóre społeczności lub budynki historyczne ograniczają instalację fotowoltaiczną (na przykład Francja stanowi, że moduły fotowoltaiczne muszą być skoordynowane z kolorem i materiałem dachu), co zwiększa trudność wdrożenia projektu.

5. Wymagania dotyczące konserwacji i pełnego cyklu

Konieczna jest regularna konserwacja: moduł akumulacja pyłu, pęknięcie szkła, awaria falownika itp. Wymagają regularnych kontroli (zalecane raz na kwartał). Czyszczenie może zwiększyć wytwarzanie energii o 5%-10%, ale koszty pracy rosną wraz z skalą projektu (na przykład roczna opłata za utrzymanie za projekt 1 MW wynosi około 6 USD, 850-10, 960).

Usuwanie elementów emerytowanych: Po 25 latach wydajność komponentów spadnie poniżej 80%, a znormalizowane recykling jest wymagane (globalny wskaźnik recyklingu wynosi obecnie zaledwie 15%. Chociaż Chiny wydały „specyfikacje techniczne recyklingu modułu fotowoltaicznego”, łańcuch branżowy nie jest jeszcze mieście).

6. Niepewność polityk i środowiska rynkowego

Ryzyko redukcji dotacji: Dotacje na PV w różnych krajach są stopniowo zmniejszane (na przykład, dystrybuowane dotacje PV w Chinach w 2023 r. Spadną o 50% w porównaniu z 2020 r.), A dochód projektów oparty na subsydiach może się zmniejszyć.

Proces połączenia siatki jest uciążliwy: w niektórych regionach cykl zatwierdzenia dostępu do siatki jest długi (na przykład Brazylia przyjmuje 6-12 miesiące) i może wymagać przedpłaty opłat za uaktualnienie siatki (na przykład Chile pobiera opłatę połączenia w wysokości 100 USD, 000 do US 200, 000} projektów MW-LEVEL).

Zalety rozproszonej wytwarzania energii fotowoltaicznej są szczególnie widoczne w obszarach cen o wysokiej elektryczności, stabilnym zużyciu energii elektrycznej i scenariuszach skoncentrowanych obciążenia (takich jak przemysł, handel i budynki publiczne), podczas gdy wady są bardziej widoczne w scenariuszach z słabymi siatkami energetycznymi, niewystarczającymi podmiotami instalacyjnymi.

Ścieżka optymalizacji:

Poziom techniczny: Sprzężenie „Photovoltaic + Energy Magazynowanie” (gładka moc wyjściowa, zwiększenie samowystarczalności do 80% +), opracuj komponenty o wysokiej wydajności (takie jak TopCon, HJT, zmniejsz ślad pojemności jednostkowej).

Poziom polityki: Ulepsz standardy połączenia siatki (uproszczenie procesów), ustal systemy recyklingu komponentów i eksploruj mechanizmy kompensacyjne „wirtualnej elektrowni” (takie jak Niemcy pozwalają rozproszonymi fotowoltaikami uczestniczyć w regulacji częstotliwości siatki i uzyskiwanie pomocniczych korzyści usług).

Model biznesowy: Opracuj „leasing fotowoltaiczny” (zmniejsz inwestycje początkowe użytkownika) i „umowy o zarządzanie energią” (model EMC, właściciele dzielą świadczenia z zerową inwestycją).

W przyszłości, wraz z postępem technologicznym (redukcją kosztów) i inteligentnym ulepszeniem sieci energetycznej, niedociągnięcia rozproszonych fotowoltaików stopniowo osłabiają i stają się głównym nośnikiem „decentralizacji” i „odpornej sieci mocy” w transformacji energii.