هل هناك اتصال ضروري بين تخزين الطاقة والأنظمة الكهروضوئية؟

هل هناك علاقة متأصلة بين تخزين الطاقة والأنظمة الكهروضوئية؟

لا يمكن إنكار الزيادة في تخزين الطاقة هذا العام. ومع تزايد محدودية التوسع في توليد الطاقة الشمسية التقليدية، تسعى جميع الأطراف جاهدة لإيجاد اتجاهات جديدة للتنمية، وقد تم تسليط الضوء على تخزين الطاقة بشكل شبه حتمي.

تخزين الطاقة هو مصطلح عام. على وجه التحديد، فهو يشمل العديد من الاتجاهات والفروع التكنولوجية، مما يجعل من المستحيل المشاركة في كل منها. بالنسبة لأولئك الذين ينتقلون من الطاقة الكهروضوئية إلى تخزين الطاقة، يهتم الكثيرون بكيفية دمج الأنظمة أو التطبيقات الكهروضوئية الحالية بشكل مثالي مع أنظمة تخزين الطاقة. إذن، هل تخزين الطاقة لا يمكن فصله بالضرورة عن الأنظمة الكهروضوئية؟ يمكننا تحليل ذلك بإيجاز بناءً على عدة طرق تطبيقية لمشاريع تكامل تخزين الطاقة الكهروضوئية المنفذة:

تخزين الطاقة ذاتي التوفير للنظام الكهروضوئي: يُرى عادةً تخزين الطاقة الذي يتم توفيره ذاتيًا في المؤسسات الصغيرة والمتوسطة الحجم ذات الأسطح عالية الجودة، والطلب الكبير على الكهرباء، والإنتاج المستقر. غالبًا ما تعتمد الأنظمة الكهروضوئية التقليدية نموذج "الاستهلاك الذاتي، الطاقة الفائضة للشبكة"، بهدف تعويض أو تقليل استهلاك طاقة الشبكة من خلال توليد الطاقة الشمسية. وقد حقق هذا عوائد كبيرة من خلال بناء محطات الطاقة الكهروضوئية الموزعة على الأسطح.

بعض كبار مستهلكي الكهرباء، بالإضافة إلى دفع ثمن الكهرباء على أساس القياس الفعلي، يتحملون أيضًا تكلفة سعة المحولات ورسوم الطلب خلال أشهر ذروة استهلاك الكهرباء. في مثل هذه الحالات، فإن إضافة/توسيع أنظمة تخزين الطاقة إلى محطات الطاقة الكهروضوئية الحالية، أو دمج مكونات تخزين الطاقة في محطات توليد الطاقة الجديدة، يمكن أن يؤدي إلى تقليل نفقات الكهرباء للشركة.

تعمل الكهرباء عالية الجودة 380 فولت/50 هرتز المولدة من النظام الكهروضوئي كمصدر للطاقة لأجهزة تخزين الطاقة (وحدة تخزين الطاقة)، ​​حيث تشارك في شحن وتفريغ البطاريات في نظام تخزين الطاقة. وفي الوقت نفسه، يمكن إضافة أجهزة تيار عكسي عالية الدقة إلى النظام لتحقيق أقصى قدر من الاستهلاك الذاتي والتخزين الذاتي للطاقة الكهروضوئية.

يمكن أن تؤدي إضافة/توسيع أنظمة تخزين الطاقة إلى محطات توليد الطاقة، أو دمج مكونات تخزين الطاقة في محطات توليد الطاقة الجديدة، إلى تقليل نفقات الكهرباء للشركة.

نظام تخزين الطاقة المقترن بالتيار المستمر: ترتبط الوحدات الكهروضوئية مباشرة بوحدات تخزين الطاقة، والمعروفة أيضًا باسم النظام المتكامل المتصل بالشبكة/خارج الشبكة. الميزة الأكبر هي أن نظام الطاقة الكهروضوئية المتكامل وتخزين الطاقة يمكنه توصيل كل من الوحدات الكهروضوئية وبنوك البطاريات بالشبكة في وقت واحد دون الحاجة إلى معدات تحكم إضافية. كما أن لديها وظيفة طاقة احتياطية، مما يعني أنه حتى إذا فشل النظام الكهروضوئي أو تم فصل الطاقة الرئيسية، فإن نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية لا يزال بإمكانه ضمان استمرار الحمل في العمل بشكل طبيعي وفقًا لوضع الإخراج المحدد مسبقًا. باستخدام هذه الوظيفة، بالإضافة إلى تطبيقات ذروة الحلاقة وتحويل وقت الطاقة، يمكنها أيضًا توفير الطاقة للعديد من المناطق التي تعاني من نقص الطاقة أو انعدامها.

التخصيص الإلزامي لتخزين الطاقة للأنظمة الكهروضوئية على مدى العقد الماضي، تزايدت سعة توصيل الشبكة الكهروضوئية في مختلف المناطق بشكل مستمر، وأصبح نظام توزيع الطاقة مشبعًا بشكل متزايد. تفرض إدارات الطاقة متطلبات صارمة بشكل متزايد على مدخلات الطاقة الكهروضوئية المتجددة، وقد قامت العديد من المناطق بتعليق تسجيل الطاقة الكهروضوئية بشكل عاجل. وفي ظل هذه الظروف، يجب أن تستمر المشاريع التي بدأت بالفعل، أو على وشك الانتهاء، أو على وشك الإطلاق. لقد استكشفت مناطق مختلفة العديد من الأساليب المفيدة، أحدها هو تخصيص نسبة معينة من سعة تخزين الطاقة المخصصة للأنظمة الكهروضوئية. على سبيل المثال، تتطلب إدارات الطاقة في العديد من المدن على مستوى المحافظة في مقاطعة خبي أن تكون الأنظمة الكهروضوئية المبنية حديثًا مجهزة بقدرة تخزين طاقة تتراوح من 10% إلى 15%، ويجب ألا يقل وقت الشحن عن ساعتين؛ وإلا فلن يتم قبول الاتصال بالشبكة. وهذا يعني أنه بالنسبة لمشروع الطاقة الكهروضوئية بقدرة 1 ميجاوات، يجب توصيل حوالي 15% من سعة الوحدة بنظام تخزين الطاقة، أي 150 كيلووات/300 كيلووات في الساعة، من أجل تخفيف الضغط على شبكة توزيع الطاقة.