สามวิธีการกำหนดค่าพลังงานแสงอาทิตย์ + การจัดเก็บพลังงาน

แม้ว่าคำว่า "โซลาร์+สตอเรจ" มักถูกอ้างถึงในแวดวงพลังงาน แต่ก็ยังไม่ค่อยได้รับความสนใจว่าโซลาร์+สตอเรจประเภทใดที่อ้างถึง โดยทั่วไปสามารถกำหนดค่าการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ + พลังงานได้สามวิธี:

• การจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานควบคู่ AC แบบสแตนด์อโลน: ระบบจัดเก็บพลังงานตั้งอยู่ที่ไซต์แยกต่างหากจากโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ การติดตั้งประเภทนี้มักจะให้บริการในพื้นที่จำกัดความสามารถ

• ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์+ที่เก็บพลังงาน AC ควบคู่กัน: สถานที่ผลิตพลังงานแสงอาทิตย์และระบบจัดเก็บพลังงานตั้งอยู่ร่วมกันและใช้จุดเชื่อมต่อโครงข่ายเดียวกับโครงข่ายไฟฟ้าหรือมีจุดเชื่อมต่ออิสระสองจุด อย่างไรก็ตาม ระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์และระบบจัดเก็บพลังงานเชื่อมต่อกับอินเวอร์เตอร์แยกต่างหาก อ่างเก็บน้ำระบบกักเก็บพลังงานตั้งอยู่ติดกับระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ พวกเขาสามารถส่งพลังร่วมกันหรือเป็นอิสระ

• ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ + พลังงานสำรองแบบ DC ควบคู่: โรงผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์และระบบจัดเก็บพลังงานตั้งอยู่ร่วมกัน และแบ่งปันการเชื่อมต่อระหว่างกัน นอกจากนี้ยังเชื่อมต่อกับ DC บัสเดียวกันและใช้อินเวอร์เตอร์เดียวกัน สามารถใช้เป็นสิ่งอำนวยความสะดวกเดียว

ข้อดีของการปรับใช้ระบบกักเก็บพลังงานอย่างอิสระ

ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์และระบบกักเก็บพลังงานไม่จำเป็นต้องอยู่ร่วมกันเพื่อให้ได้ผลประโยชน์ร่วมกัน ไม่ว่าจะอยู่ที่ใดในโครงข่าย ระบบกักเก็บพลังงานแบบสแตนด์อโลนสามารถให้บริการกริดและเปลี่ยนพลังงานส่วนเกินจากพลังงานหมุนเวียนไปเป็นช่วงที่มีการใช้พลังงานสูงสุดในตอนเย็น หากทรัพยากรการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์อยู่ไกลจากศูนย์โหลด การกำหนดค่าทางกายภาพที่เหมาะสมที่สุดอาจเป็นการใช้ระบบจัดเก็บพลังงานอิสระใกล้กับศูนย์โหลด ตัวอย่างเช่น Fluence ได้ปรับใช้ระบบจัดเก็บแบตเตอรี่ 4 ชั่วโมงพร้อมกำลังการผลิตติดตั้ง 30MW ใกล้ซานดิเอโก เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือในท้องถิ่นและเพิ่มการใช้พลังงานหมุนเวียน ยูทิลิตี้และนักพัฒนาควรให้ความสำคัญกับการปรับใช้ระบบกักเก็บพลังงานที่อาจใช้ร่วมกับระบบพลังงานแสงอาทิตย์หรือไม่ก็ได้ ตราบเท่าที่มีประโยชน์สุทธิสูงสุด

ข้อดีของการปรับใช้ co-location ที่เก็บพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงาน

ในหลายกรณี ตำแหน่ง co-location ของ Solar+storage มีข้อได้เปรียบที่ยอดเยี่ยม ด้วยการปรับใช้ตำแหน่งร่วมกัน พื้นที่จัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์+พื้นที่จัดเก็บสามารถสร้างสมดุลให้กับต้นทุนโครงการ ซึ่งรวมถึงที่ดิน แรงงาน การจัดการโครงการ การอนุญาต การเชื่อมต่อโครงข่าย การดำเนินงาน และการบำรุงรักษา ในสหรัฐอเมริกา เจ้าของโครงการสามารถขอเครดิตภาษีการลงทุนสำหรับต้นทุนเงินทุนในการจัดเก็บส่วนใหญ่ได้ หากพวกเขารับผิดชอบด้านพลังงานแสงอาทิตย์

การปรับใช้ตำแหน่ง co-location พลังงานแสงอาทิตย์ + พื้นที่เก็บข้อมูลสามารถเป็น AC โดยที่ระบบกักเก็บพลังงานและระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ตั้งอยู่ร่วมกันแต่ไม่ใช้อินเวอร์เตอร์ร่วมกัน นอกจากนี้ยังสามารถใช้ระบบ DC coupling ระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์และระบบจัดเก็บพลังงานเชื่อมต่อกันที่ด้าน DC ของอินเวอร์เตอร์แบบสองทิศทางที่ใช้ร่วมกัน และค่าใช้จ่ายของโครงการสามารถใช้ร่วมกันและปรับสมดุลได้ จากการศึกษาของ NREL ภายในปี 2020 จะลดต้นทุนการสร้างสมดุลของระบบลง 30% และ 40% สำหรับโซลาร์+สตอเรจแบบ co-located AC-coupled และ DC-coupled ตามลำดับ

การเปรียบเทียบการปรับใช้ DC-coupled หรือ AC-coupled

เมื่อประเมินระบบการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์+การจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ควบคู่กับ DC ปัจจัยสำคัญบางประการที่ต้องพิจารณา ข้อได้เปรียบหลักของระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ + พลังงานแสงอาทิตย์แบบคู่ DC คือ:

• ลดต้นทุนอุปกรณ์โดยการลดต้นทุนการใช้อินเวอร์เตอร์ สวิตช์เกียร์แรงดันปานกลาง และสิ่งอำนวยความสะดวกอื่นๆ

• ช่วยให้ระบบพลังงานแสงอาทิตย์จับพลังงานแสงอาทิตย์ที่มักจะสูญเสียหรือลดทอนเมื่อปัจจัยโหลดอินเวอร์เตอร์มากกว่า 1 สร้างรายได้เพิ่มเติม

• สามารถรวมการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ + พลังงานไว้ในสัญญาซื้อขายไฟฟ้าฉบับเดียว (PPA)

ข้อเสียของระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ + พลังงานควบคู่ DC คือ:

เมื่อเทียบกับระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์บวกแบบ AC ควบคู่ ระบบการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์บวกบวก DC มีความยืดหยุ่นในการดำเนินงานน้อยกว่า เนื่องจากถูกจำกัดโดยความจุอินเวอร์เตอร์เมื่อความจุในการเชื่อมต่อโครงข่ายมีขนาดใหญ่เกินไป ตัวอย่างเช่น หากผู้พัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์คาดหวังความต้องการสูงในช่วงเวลาที่มีการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์สูงสุด ก็อาจไม่สามารถชาร์จแบตเตอรี่พร้อมกันได้ แม้ว่าสิ่งนี้จะเป็นข้อเสียที่อาจเกิดขึ้น แต่ก็ไม่ใช่ปัญหาใหญ่ในตลาดส่วนใหญ่

คนในวงการเชื่อว่า DC ควบคู่ระบบเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ + พลังงานคือการกำหนดค่าที่ดีที่สุด สามารถให้การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีเสถียรภาพเป็นเวลานาน เช่น 4-6 ชั่วโมง จับพลังงานแสงอาทิตย์ตัด เนื่องจากใช้อินเวอร์เตอร์ร่วมกัน อุปกรณ์จึงช่วยลดต้นทุนการผลิตไฟฟ้า การใช้งานพื้นที่จัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์บวกกับ DC คาดว่าจะเพิ่มขึ้นในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า เนื่องจากผู้ให้บริการกริดจำนวนมากขึ้นเผชิญกับเส้นโค้งเป็ดที่รุนแรงมากขึ้น