В распределенных фотоэлектрических системах производства электроэнергии часто встречаются различные выражения, такие как подключение к сети, автономная сеть и микросеть. Каковы их собственные особенности? В чем различия? Фактически они представляют собой несколько систем генерации электроэнергии, связанных с распределенной фотоэлектрической генерацией энергии. В этой статье мы не только представляем основные характеристики систем выработки электроэнергии, подключенных к сети, систем выработки электроэнергии, подключенных к сети, систем выработки электроэнергии с автономным накоплением энергии и микросетей, но также сравниваем их с точки зрения их связи с электросетью, энергетикой. Требования к оборудованию для хранения, сценарии применения и другие аспекты сведены в таблицу для удобства использования.
Система выработки электроэнергии, подключенная к сети
Фотоэлектрическая система, подключенная к сети, относится к фотоэлектрической системе, напрямую подключенной к общественной электросети. Основные компоненты этой системы включают фотоэлектрические модули, инверторы, подключенные к сети, двунаправленные счетчики и саму электросеть. Функция инверторов, подключенных к сети, заключается в преобразовании постоянного тока, генерируемого фотоэлектрическими модулями, в переменный ток, который затем подается на местные нагрузки. Излишек электроэнергии продается обратно в сеть через двунаправленные счетчики.
Система выработки электроэнергии, подключенная к сети, опирается на внешнюю энергосистему и использует режим работы «спонтанное самоиспользование, подключение избыточной электроэнергии к сети» или «полное подключение к сети». В случае отключения электроэнергии система не работает, предотвращая обратный ток электроэнергии в сеть, что может представлять угрозу безопасности.
Автономная система производства электроэнергии
Автономные системы генерации электроэнергии работают независимо от электросети и не подключены к ней. Он состоит из фотоэлектрических модулей, автономных инверторов, аккумуляторов и нагрузок. Эта система полностью независима и не зависит от электросети, подходит для удаленных районов без покрытия сети или районов с частыми перебоями в подаче электроэнергии. Автономные системы должны быть оснащены устройствами хранения энергии, обычно батареями, для использования в ночное время или в условиях низкой освещенности.
Автономные системы производства электроэнергии не зависят от электросети, полагаясь на режим работы «хранение во время использования» или «хранение перед использованием», и на них не влияют перебои в подаче электроэнергии. Эта система обладает превосходной гибкостью и маневренностью и должна быть оснащена устройствами хранения энергии, такими как батареи, для хранения электроэнергии, вырабатываемой в течение дня, для использования ночью или в отсутствие света.
Гибридная система хранения и генерации энергии
Гибридные системы накопления энергии широко используются в местах, где происходят частые перебои в подаче электроэнергии или где фотоэлектрические системы собственного использования не могут генерировать избыточную электроэнергию для подключения к сети, где цены на электроэнергию для собственного использования намного выше, чем цены на подключение к сети, и где пиковые цены на электроэнергию намного выше, чем цены на электроэнергию в долине.
Система состоит из фотоэлектрических модулей, солнечных гибридных интегрированных машин, батарей, нагрузок и т. д. Фотоэлектрическая батарея преобразует солнечную энергию в электрическую при освещении, подает питание на нагрузку и заряжает батарею через интегрированную машину с инвертором, управляемую солнечной энергией; Когда нет света, батарея подает питание на интегрированную машину с инвертором, управляемую солнечной батареей, а затем подает питание на нагрузку переменного тока.
По сравнению с системами генерации электроэнергии, подключенными к сети, в эту систему добавлен контроллер заряда и разряда и аккумулятор. В случае отключения электроэнергии фотоэлектрическая система может продолжать работать, а инвертор может переключиться в режим отключения от сети для подачи питания на нагрузку.
Микросеть
Микросеть — это распределительная сеть, состоящая из распределенных источников энергии (таких как фотоэлектрические и ветровые электростанции), нагрузок, систем хранения энергии и устройств управления. По сравнению с широкой интеграцией производства, передачи, распределения и использования электроэнергии в крупной электросети, микросети в основном обеспечивают потребление распределенной возобновляемой энергии на месте и обмен энергией с крупной электросетью.
Микросети могут работать как независимые электросети или быть подключены к основной электросети для обмена электрической энергией. Микросетевые системы обладают характеристиками гибкости и эффективности, что может способствовать широкомасштабной интеграции распределенных источников энергии и возобновляемых источников энергии.
В микросетях совместный контроль между основной сетью, распределенными источниками питания и системами хранения энергии достигается с помощью систем управления энергопотреблением для сглаживания колебаний распределенной энергии.
Сравнительная таблица различных систем
| Элементы сравнения | Система выработки электроэнергии, подключенная к сети | Автономная система производства электроэнергии | Гибридная система хранения и генерации энергии | Микросетевая система |
| Отношения подключения к электросети | Прямое подключение к общественной электросети позволяет передавать избыточную электроэнергию в сеть или получать электроэнергию из сети. | Полностью независим от работы электросети, не зависит от внешнего электроснабжения, подходит для территорий без покрытия электросетью. | Он может быть подключен к электросети или работать независимо во время перебоев в подаче электроэнергии, в двух режимах работы: подключен к сети и отключен от сети. | Его можно подключить к внешней электросети и при необходимости работать автономно, обеспечивая энергетическую самообеспеченность региона. |
| Спрос на накопители энергии | Обычно устройства хранения энергии не требуются, поскольку избыток электроэнергии можно напрямую передавать в сеть. | Устройства накопления энергии (например, аккумуляторы) должны быть оборудованы для хранения электроэнергии, вырабатываемой в течение дня, для использования ночью или при отсутствии света. | Устройства накопления энергии также необходимы для достижения автономной работы при отсутствии электросети. | Может включать в себя устройства хранения энергии для балансировки спроса и предложения электроэнергии в регионе и повышения энергоэффективности. |
| Сценарии применения | Подходит для жилых и коммерческих зданий в городских и загородных районах, а также для крупных солнечных электростанций. | Подходит для отдаленных районов и территорий без покрытия электросетей, таких как горные районы и острова. | Подходит для районов с частыми перебоями в подаче электроэнергии или для пользователей, которые хотят повысить уровень своей энергетической самообеспеченности. | Подходит для небольших территорий, таких как индустриальные парки и университетские кампусы, обеспечивает самоуправление и оптимизацию энергопотребления. |
| Сложность и стоимость системы | Структура относительно проста, а стоимость невелика, поскольку не требуется никакого оборудования для хранения энергии. | Структура сложна, а стоимость высока и требует оборудования для хранения энергии и независимых систем управления. | Структура сложна, а стоимость высока, поэтому требуются инверторы и устройства накопления энергии, которые работают как в режиме подключения к сети, так и в автономном режиме. | Структура является наиболее сложной и дорогостоящей, требующей интеграции нескольких источников энергии, систем хранения энергии и сложных систем управления энергопотреблением. |
| Стабильность и надежность электроснабжения | Электроснабжение зависит от стабильности электросети, также система перестанет работать при перебоях в подаче электроэнергии. | Электроснабжение полностью независимое и не зависит от электросети, но ограничено погодой и емкостью накопителя энергии. | Сочетая преимущества подключения к сети и автономного режима, он может продолжать подавать электроэнергию во время перебоев в подаче электроэнергии, улучшая стабильность и надежность электроснабжения. | Это может обеспечить баланс между поставками электроэнергии и спросом в регионе, улучшая стабильность и надежность энергоснабжения. |
С помощью этой таблицы мы можем визуально увидеть различия в отношениях подключения к сети, требованиях к оборудованию для хранения энергии, сценариях применения, сложности и стоимости системы, а также стабильности и надежности электропитания для каждой фотоэлектрической системы производства электроэнергии. Это помогает нам выбрать подходящий тип системы с учетом конкретных требований и условий применения.