編者按:雖然在能源圈中經(jīng)常提及“太陽能+儲能”這個術(shù)語,但人們通常很少關(guān)注實際所指的太陽能+儲能類型。一般來說,太陽能+儲能可以通過三種可能的方式配置:
•獨立部署的交流耦合太陽能+儲能系統(tǒng):儲能系統(tǒng)位于獨立于太陽能發(fā)電設(shè)施的獨立站點,這種類型的安裝通常服務(wù)于容量受限區(qū)域。
•共址部署的交流耦合太陽能+儲能系統(tǒng):太陽能發(fā)電設(shè)施和儲能系統(tǒng)位于同一地點,與電網(wǎng)共享一個互連點或具有兩個獨立的互連點。然而,太陽能發(fā)電系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)各自連接到單獨的逆變器,并且儲能系統(tǒng)儲器位于太陽能發(fā)電系統(tǒng)的旁邊。它們可以一起發(fā)送或獨立發(fā)送電力。
•共址部署的直流耦合太陽能+儲能系統(tǒng):太陽能發(fā)電設(shè)施和儲能系統(tǒng)位于同一地點。并共享相同的互連。此外,它們連接在同一直流母線上,并使用相同的逆變器。它們可以作為單一設(shè)施使用。
獨立部署儲能系統(tǒng)的優(yōu)勢
太陽能發(fā)電系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)不必位于同一地點,也可以實現(xiàn)它們的共同利益。無論位于電網(wǎng)的哪個位置,獨立的儲能設(shè)施都可以提供電網(wǎng)服務(wù),并將可再生能源產(chǎn)生的多余電能轉(zhuǎn)移到傍晚的電力高峰期。如果太陽能發(fā)電資源遠(yuǎn)離負(fù)載中心,則最佳的物理配置可以是在負(fù)載中心附近部署獨立的儲能系統(tǒng)。例如,F(xiàn)luence公司在圣地亞哥附近部署了一個裝機(jī)容量為30MW的4小時電池儲能系統(tǒng),以確保當(dāng)?shù)氐目煽啃?,并增加可再生能源的使用。公用事業(yè)和開發(fā)人員應(yīng)該專注于儲能系統(tǒng)的部署,只要它們具有最高的凈效益,這些儲能系統(tǒng)可以與太陽能發(fā)電系統(tǒng)共址部署,也可以不采用共址部署。
太陽能+儲能共址部署的優(yōu)勢
在許多情況下,太陽能+儲能共址部署具有很大的優(yōu)勢。通過共址部署,太陽能+儲能可以共享項目成本的平衡,其中包括土地成本、勞動力、項目管理、許可、互連、運營和維護(hù)。在美國,如果項目業(yè)主負(fù)責(zé)太陽能,他們也可以申請投資稅收抵免大部分存儲資本成本。
太陽能+儲能共址部署可以是交流耦合,其中儲能系統(tǒng)和太陽能發(fā)電系統(tǒng)位于同一位置,但不共用逆變器。也可以采用直流耦合系統(tǒng),其中太陽能發(fā)電系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)耦合在共用雙向逆變器的直流側(cè),其項目成本可以分擔(dān)和平衡。根據(jù)NREL公司的一項研究,到2020年,對于共址部署交流耦合和共址部署直流耦合太陽能+儲能來說,系統(tǒng)平衡成本分別降低30%和40%。
直流耦合部署或交流耦合部署的對比
在評估直流耦合太陽能+儲能系統(tǒng)時,需要考慮一些關(guān)鍵因素。直流耦合太陽能+儲能系統(tǒng)的主要優(yōu)點是:
•減少了部署逆變器、中壓開關(guān)設(shè)備和其他設(shè)施的成本,從而降低了設(shè)備成本。
•當(dāng)逆變器負(fù)載率大于1時,允許太陽能發(fā)電系統(tǒng)捕獲通常丟失或被削減的太陽能,這可以使產(chǎn)生額外的收入。
•可以在單個電力采購協(xié)議(PPA)中將太陽能+儲能整合在一起。
直流耦合太陽能+儲能系統(tǒng)的缺點是:
與交流耦合太陽能+儲能系統(tǒng)相比,直流耦合太陽能+儲能系統(tǒng)的操作靈活性較低,因為當(dāng)互連容量過大時,它們會受到逆變器容量的限制。例如,如果太陽能開發(fā)商預(yù)計在太陽能發(fā)電高峰期的幾個小時內(nèi)需求量很高,那么它可能無法同時為電池充電。雖然這是一個潛在的缺點,但這在大多數(shù)市場并不是一個很大的問題。
業(yè)界人士認(rèn)為,直流耦合太陽能+儲能系統(tǒng)是最佳的系統(tǒng)配置,可以在很長的時間內(nèi)提供穩(wěn)定的太陽能發(fā)電,例如4-6小時,因為它能夠捕獲削減的太陽能,并且由于共享逆變器降低了發(fā)電成本。預(yù)計未來幾年直流耦合太陽能+儲能系統(tǒng)部署將會增加,因為越來越多電網(wǎng)運營商將面對越來越嚴(yán)重的鴨子曲線。
以下是不同儲能使用情況下采用太陽能+儲能系統(tǒng)的配置:
原標(biāo)題:太陽能+儲能的三種配置方式