Tres mètodes de configuració d'energia solar + emmagatzematge d'energia

Tot i que el terme "emmagatzematge solar+" sovint es fa referència als cercles energètics, s'ha prestat poca atenció a quin tipus d'emmagatzematge solar + es fa referència. En termes generals, es pot configurar l'emmagatzematge d'energia solar + de tres maneres possibles:

• Solar autònom acoblat a CA + emmagatzematge d'energia: el sistema d'emmagatzematge d'energia es troba en un lloc separat de la instal·lació d'energia solar. Aquest tipus d'instal·lació normalment serveix a zones amb capacitat limitada.

• Sistemes solars+emmagatzematge acoblats a CA coubicats: la instal·lació de generació d'energia solar i el sistema d'emmagatzematge d'energia estan coubicats i comparteixen un únic punt d'interconnexió amb la xarxa o tenen dos punts d'interconnexió independents. Tanmateix, el sistema de generació d'energia solar i el sistema d'emmagatzematge d'energia estan connectats a un inversor independent. El dipòsit del sistema d'emmagatzematge d'energia es troba al costat del sistema de generació d'energia solar. Poden enviar poder junts o independentment.

• Sistema solar + emmagatzematge d'energia acoblat a CC coubicat: la instal·lació de generació d'energia solar i el sistema d'emmagatzematge d'energia estan coubicats. I compartir la mateixa interconnexió. A més, estan connectats al mateix bus de CC i utilitzen el mateix inversor. Es poden utilitzar com una única instal·lació.

Avantatges de desplegar sistemes d'emmagatzematge d'energia de manera independent.

Els sistemes de generació d'energia solar i els sistemes d'emmagatzematge d'energia no s'han de col·locar per aconseguir beneficis mutus. Independentment d'on es trobin a la xarxa, les instal·lacions d'emmagatzematge d'energia autònomes poden proporcionar serveis de xarxa i desviar l'excés d'energia de les renovables als períodes de màxima potència nocturna. Si el recurs de generació d'energia solar està lluny del centre de càrrega, la configuració física òptima pot ser desplegar un sistema d'emmagatzematge d'energia independent a prop del centre de càrrega. Per exemple, Fluence ha desplegat un sistema d'emmagatzematge de bateries de 4 hores amb una capacitat instal·lada de 30 MW a prop de San Diego per garantir la fiabilitat local i augmentar l'ús d'energia renovable. Els serveis públics i els desenvolupadors s'han de centrar a desplegar sistemes d'emmagatzematge d'energia que poden o no estar ubicats amb els sistemes d'energia solar, sempre que tinguin el major benefici net.

Avantatges del desplegament en coubicació d'emmagatzematge solar + energia

En molts casos, la coubicació solar + emmagatzematge té excel·lents avantatges. Amb el desplegament de la coubicació, solar+emmagatzematge pot equilibrar els costos del projecte, inclosos el sòl, la mà d'obra, la gestió del projecte, els permisos, la interconnexió, les operacions i el manteniment. Als EUA, els propietaris de projectes també poden reclamar crèdits fiscals per a la inversió per a la majoria dels costos de capital d'emmagatzematge si són responsables de l'energia solar.

Un desplegament de coubicació solar + emmagatzematge pot ser AC acoblat, on el sistema d'emmagatzematge d'energia i el sistema de generació d'energia solar estan coubicats però no comparteixen inversors. També pot utilitzar un sistema d'acoblament de CC. El sistema de generació d'energia solar i el sistema d'emmagatzematge d'energia estan acoblats al costat de CC de l'inversor bidireccional compartit, i el cost del projecte es pot compartir i equilibrar. Segons un estudi de NREL, per al 2020, reduirà els costos d'equilibri del sistema en un 30% i un 40% per a l'emmagatzematge solar + acoblat a CA i acoblat a CC, respectivament.

Comparació de desplegaments acoblats a CC o acoblats a CA

Quan s'avalua un sistema solar + emmagatzematge acoblat a CC, cal tenir en compte alguns factors clau. Els principals avantatges dels sistemes d'emmagatzematge d'energia solar + acoblament de CC són:

• Reducció de costos d'equips reduint el cost de desplegament d'inversors, aparells de mitja tensió i altres instal·lacions.

• Permet que el sistema d'energia solar capti l'energia solar que es perd o es redueix habitualment quan el factor de càrrega de l'inversor és superior a 1, generant ingressos addicionals.

• Pot integrar solar + emmagatzematge d'energia en un únic contracte de compra d'energia (PPA).

Els desavantatges dels sistemes d'emmagatzematge d'energia solar + acoblament de CC són:

En comparació amb els sistemes solars més emmagatzematge acoblats a CA, els sistemes solars més emmagatzematge acoblats a CC tenen menys flexibilitat operativa perquè estan limitats per la capacitat de l'inversor quan la capacitat d'interconnexió és massa gran. Per exemple, si un desenvolupador solar espera una gran demanda durant les hores de màxima generació solar, és possible que no pugui carregar les bateries simultàniament. Tot i que això és un inconvenient potencial, no és un problema massiu a la majoria dels mercats.

Els experts de la indústria creuen que el sistema d'emmagatzematge d'energia solar + acoblat DC és la millor configuració. Pot proporcionar una generació d'energia solar estable durant molt de temps, com ara 4-6 hores, per capturar l'energia solar tallada. A causa de l'inversor compartit, el dispositiu redueix el cost de la generació d'electricitat. S'espera que els desplegaments d'emmagatzematge solar i emmagatzematge acoblats a corrent continu augmentin durant els propers anys, ja que més operadors de xarxa s'enfronten a una corba d'ànec cada cop més severa.