В разпределените фотоволтаични системи за генериране на електроенергия често се срещат различни изрази, като свързани с мрежата, извън мрежата и микромрежа. Какви са техните собствени характеристики? Какви са разликите? Всъщност те представляват няколко системи за производство на електроенергия, свързани с разпределено фотоволтаично производство на електроенергия. В тази статия ние не само представяме основните характеристики на системите за производство на електроенергия, свързани с мрежата, системите за производство на електроенергия, свързани с мрежата, системите за генериране на електроенергия за съхранение на енергия извън мрежата и микромрежите, но също така ги сравняваме по отношение на тяхната връзка с електрическата мрежа, енергия изисквания за оборудване за съхранение, сценарии за приложение и други аспекти в таблица за лесна справка.
Система за производство на електроенергия, свързана към мрежата
Фотоволтаична система, свързана към мрежата, се отнася за фотоволтаична система, директно свързана към обществената електропреносна мрежа. Основните компоненти на тази система включват фотоволтаични модули, свързани към мрежата инвертори, двупосочни измервателни уреди и самата електрическа мрежа. Функцията на свързаните към мрежата инвертори е да преобразуват постоянния ток, генериран от фотоволтаичните модули, в променлив ток, който след това се подава към локални товари. Излишната електроенергия се продава обратно в мрежата чрез двупосочни измервателни уреди.
Системата за генериране на електроенергия, свързана към мрежата, разчита на външната електрическа мрежа и приема работен режим на „спонтанно самоизползване, свързване на излишък от електроенергия към мрежата“ или „пълно свързване към мрежата“. В случай на прекъсване на електрозахранването, системата не работи, за да предотврати обратния поток на електроенергия в мрежата, което може да представлява опасност за безопасността.
Система за генериране на енергия извън мрежата
Системите за производство на електроенергия извън мрежата работят независимо от електрическата мрежа и не са свързани с нея. Състои се от фотоволтаични модули, инвертори извън мрежата, батерии и товари. Тази система е напълно независима и не разчита на мрежово захранване, подходяща за отдалечени райони без мрежово покритие или райони с чести прекъсвания на електрозахранването. Системите извън мрежата трябва да бъдат оборудвани с устройства за съхранение на енергия, обикновено батерии, за използване през нощта или при условия на слаба светлина.
Системите за генериране на електроенергия извън мрежата не разчитат на електрическата мрежа, разчитайки на работния режим на „съхраняване при използване“ или „съхранение преди използване“ и не се влияят от прекъсвания на електрозахранването. Тази система има превъзходна гъвкавост и маневреност и трябва да бъде оборудвана с устройства за съхранение на енергия като батерии за съхраняване на генерираното през деня електричество за използване през нощта или при липса на светлина.
Хибридна система за съхранение и генериране на енергия
Хибридните системи за генериране на електроенергия за съхранение на енергия се използват широко на места, където има чести прекъсвания на електрозахранването или където фотоволтаиците за самостоятелно използване не могат да генерират излишък от електроенергия за свързване към мрежата, където цените на електроенергията за самостоятелно използване са много по-високи от цените за свързване към мрежата и където пиковите цени на електроенергията са много по-високи от цените на електроенергията в долината.
Системата се състои от фотоволтаични модули, слънчеви хибридни интегрирани машини, батерии, товари и т.н. Фотоволтаичният масив преобразува слънчевата енергия в електрическа енергия при осветяване и захранва товара и зарежда батерията чрез слънчево управлявана инверторна интегрирана машина; Когато няма светлина, батерията захранва слънчево управляваната инверторна интегрирана машина и след това захранва захранването с AC товара.
В сравнение със свързаните към мрежата системи за генериране на електроенергия, тази система добавя контролер за зареждане и разреждане и батерия. В случай на прекъсване на електрозахранването, фотоволтаичната система може да продължи да работи, а инверторът може да превключи в режим на изключена мрежа, за да захранва товара.
Микрорешетка
Микромрежата е разпределителна мрежа, състояща се от разпределени източници на енергия (като фотоволтаици и вятърна енергия), товари, системи за съхранение на енергия и контролни устройства. В сравнение с широкообхватната интеграция на генериране, пренос, разпределение и използване на електроенергия в голямата електрическа мрежа, микромрежите постигат главно потребление на място на разпределена възобновяема енергия и обмен на енергия с голямата електрическа мрежа.
Микромрежите могат да работят като независими електрически мрежи или да бъдат свързани към главната електрическа мрежа за обмен на електрическа енергия. Микромрежовите системи имат характеристиките на гъвкавост и ефективност, които могат да насърчат широкомащабната интеграция на разпределени източници на енергия и възобновяема енергия.
В микромрежите съвместният контрол между главната мрежа, разпределените източници на енергия и системите за съхранение на енергия се постига чрез системи за управление на енергията за изглаждане на колебанията в разпределената енергия.
Сравнителна таблица на различни системи
| Елементи за сравнение | Система за производство на електроенергия, свързана към мрежата | Система за генериране на енергия извън мрежата | Хибридна система за съхранение и генериране на енергия | Микрорешетка система |
| Връзка на връзка с електрическата мрежа | Директното свързване към обществената електрическа мрежа може да предаде излишно електричество към мрежата или да получи електричество от мрежата. | Напълно независим от работата на електрическата мрежа, не зависи от външно захранване от електрическата мрежа, подходящ за райони без покритие на електрическата мрежа. | Може да бъде свързан към електрическата мрежа или да работи самостоятелно по време на прекъсвания на електрозахранването, с два режима на работа: свързан към мрежата и извън мрежата. | Може да бъде свързан към външната електрическа мрежа и да работи самостоятелно, когато е необходимо, постигайки енергийна самодостатъчност в региона. |
| Търсенето на устройства за съхранение на енергия | Обикновено не са необходими устройства за съхранение на енергия, тъй като излишната електроенергия може директно да бъде предадена към мрежата. | Устройствата за съхранение на енергия (като батерии) трябва да бъдат оборудвани да съхраняват генерираната през деня електроенергия за използване през нощта или при липса на светлина. | Устройствата за съхранение на енергия също са необходими за постигане на независима работа при липса на електрическа мрежа. | Може да включва устройства за съхранение на енергия за балансиране на предлагането и търсенето на енергия в региона и подобряване на енергийната ефективност. |
| Сценарии за приложение | Подходящ за жилищни и търговски сгради в градски и крайградски зони, както и за мащабни слънчеви централи. | Подходящ за отдалечени райони и райони без покритие от електрическата мрежа, като планински райони и острови. | Подходящ за райони с чести прекъсвания на електрозахранването или потребители, които желаят да увеличат степента си на енергийна самодостатъчност. | Подходящ за малки площи като индустриални паркове и университетски кампуси, той може да постигне самоуправление и оптимизиране на енергията. |
| Сложност на системата и цена | Структурата е сравнително проста и цената е ниска, тъй като не е необходимо оборудване за съхранение на енергия. | Структурата е сложна и цената е висока, което изисква оборудване за съхранение на енергия и независими системи за управление. | Структурата е сложна и цената е висока, изискващи инвертори и устройства за съхранение на енергия, които работят както в режим на свързване към мрежата, така и в режим извън нея. | Структурата е най-сложната и скъпа, изискваща интегрирането на множество енергийни източници, системи за съхранение на енергия и сложни системи за управление на енергията. |
| Стабилност и надеждност на захранването | Захранването зависи от стабилността на електрическата мрежа и системата също ще спре да работи при прекъсване на електрозахранването. | Захранването е напълно независимо и не се влияе от електрическата мрежа, но е ограничено от времето и капацитета за съхранение на енергия. | Комбинирайки предимствата на мрежовата връзка и извън мрежата, той може да продължи да доставя енергия по време на прекъсвания на електрозахранването, подобрявайки стабилността и надеждността на захранването | Той може да постигне баланс между предлагането и търсенето на електроенергия в региона, подобрявайки стабилността и надеждността на захранването. |
Чрез тази таблица можем визуално да видим разликите в връзката на връзката с мрежата, изискванията към оборудването за съхранение на енергия, сценариите на приложение, сложността на системата и разходите, както и стабилността и надеждността на електрозахранването за всяка фотоволтаична система за генериране на електроенергия. Това ни помага да изберем подходящия тип система въз основа на конкретни изисквания и условия на приложение.