چگونه PV را با ذخیره انرژی مطابقت دهیم

با توسعه سریع انرژی های تجدیدپذیر، تولید برق فتوولتائیک به بخش مهمی از تحول انرژی جهانی تبدیل شده است. با این حال، متناوب و ناپایداری تولید برق فتوولتائیک چالش هایی را برای عملکرد پایدار شبکه برق به همراه آورده است. به عنوان وسیله ای موثر برای حل این مشکل، فناوری ذخیره انرژی برای تطبیق رابطه آن با تولید برق فتوولتائیک بسیار مهم است.

این مقاله به تفصیل روش تطبیق ذخیره‌سازی فتوولتائیک و انرژی، رابطه بین ذخیره‌سازی انرژی فتوولتائیک و ظرفیت فتوولتائیک و چگونگی بهینه‌سازی این رابطه برای بهبود اقتصاد و قابلیت اطمینان سیستم‌های تولید برق فتوولتائیک را مورد بحث قرار می‌دهد.

1.1 انواع فناوری ذخیره انرژی

فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی عمدتاً شامل ذخیره‌سازی انرژی شیمیایی (مانند باتری‌های لیتیوم یون، باتری‌های سرب اسید و غیره)، ذخیره‌سازی فیزیکی انرژی (مانند ذخیره‌سازی پمپی، ذخیره‌سازی انرژی هوای فشرده و غیره) و ذخیره انرژی الکترومغناطیسی (مانند ابرخازن‌ها) است. ذخیره انرژی مغناطیسی ابررسانا و غیره). انواع مختلف فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی دارای چگالی انرژی، چگالی توان، هزینه، عمر و سایر ویژگی‌ها هستند و برای سناریوهای کاربردی مختلف مناسب هستند.

1.2 اصول تطبیق

تطابق تولید برق فتوولتائیک و ذخیره انرژی نیاز به رعایت اصول زیر دارد:

(1) پایداری سیستم: سیستم ذخیره انرژی باید بتواند نوسانات خروجی تولید برق فتوولتائیک را هموار کند و پایداری سیستم را بهبود بخشد.

(2) بهره وری اقتصادی: هزینه سیستم ذخیره انرژی باید با بازده اقتصادی سیستم تولید برق فتوولتائیک مطابقت داشته باشد تا بازده سرمایه گذاری بهینه سیستم کلی حاصل شود.

(3) قابلیت اطمینان: سیستم ذخیره انرژی باید از قابلیت اطمینان بالایی برای اطمینان از عملکرد پایدار سیستم تولید برق فتوولتائیک برخوردار باشد.

(4) سازگاری محیطی: سیستم ذخیره انرژی باید بتواند با شرایط مختلف آب و هوایی و محیط های جغرافیایی سازگار شود.

2.1 تعیین ظرفیت ذخیره سازی انرژی

برای تعیین ظرفیت ذخیره سازی انرژی باید عوامل زیر در نظر گرفته شود:

(1) مقیاس سیستم تولید برق فتوولتائیک: هر چه ظرفیت فتوولتائیک بزرگتر باشد، ظرفیت ذخیره انرژی مورد نیاز بیشتر است.

(2) تقاضای بار سیستم: با توجه به تقاضای بار سیستم، ظرفیت سیستم ذخیره انرژی را برای پاسخگویی به تقاضای اوج بار تعیین کنید.

(3) زمان تخلیه سیستم ذخیره انرژی: با توجه به الزامات سیستم برای زمان تخلیه سیستم ذخیره انرژی، ظرفیت سیستم ذخیره انرژی را تعیین کنید.

(4) کارایی اقتصادی: با فرض تامین پایداری و قابلیت اطمینان سیستم، هزینه سیستم ذخیره انرژی را در نظر بگیرید و ظرفیت ذخیره انرژی را به طور منطقی تعیین کنید.

2.2 نسبت ظرفیت ذخیره انرژی به ظرفیت فتوولتائیک

نسبت ظرفیت ذخیره سازی انرژی به ظرفیت فتوولتائیک (نسبت ذخیره انرژی) یک عامل کلیدی است که بر اقتصاد و قابلیت اطمینان سیستم تأثیر می گذارد. اگر نسبت ذخیره انرژی بیش از حد بالا باشد، هزینه سرمایه گذاری سیستم افزایش می یابد. اگر نسبت ذخیره انرژی خیلی کم باشد، سیستم ذخیره انرژی نمی تواند نقش خود را به طور کامل ایفا کند. بنابراین لازم است نسبت ذخیره انرژی با توجه به وضعیت واقعی به طور منطقی تعیین شود.

3.1 طراحی بهینه سازی

در مرحله طراحی سیستم تولید برق فتوولتائیک، تقاضای سیستم ذخیره انرژی باید به طور کامل در نظر گرفته شود، نوع فناوری ذخیره انرژی باید به طور منطقی انتخاب شود و پیکربندی سیستم ذخیره انرژی باید بهینه شود.

3.2 کنترل هوشمند

از طریق فناوری کنترل هوشمند، عملکرد هماهنگ سیستم تولید برق فتوولتائیک و سیستم ذخیره انرژی برای بهبود پایداری و اقتصاد سیستم قابل تحقق است.

3.3 پشتیبانی از سیاست

دولت باید سیاست‌های مربوطه را برای تشویق تحقیق و توسعه و کاربرد فناوری ذخیره‌سازی انرژی فتوولتائیک، کاهش هزینه‌های سیستم ذخیره‌سازی انرژی و بهبود رقابت‌پذیری سیستم‌های تولید برق فتوولتائیک معرفی کند.

4. نتیجه گیری

رابطه تطابق بین فتوولتائیک و ذخیره انرژی تأثیر مهمی بر اقتصاد و قابلیت اطمینان سیستم تولید برق فتوولتائیک دارد. با انتخاب منطقی نوع فناوری ذخیره‌سازی انرژی، تعیین ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی، بهینه‌سازی نسبت ذخیره‌سازی انرژی و سایر اقدامات، می‌توان عملکرد کلی سیستم تولید برق فتوولتائیک را بهبود بخشید.