Tre metodi di configurazione di energia solare + accumulo di energia

Mentre il termine "solare+accumulo" è spesso indicato nei circoli energetici, poca attenzione è stata prestata al tipo di solare+accumulo. In generale, può configurare solare + accumulo di energia in tre modi possibili:

• Solare autonomo accoppiato a corrente alternata + accumulo di energia: il sistema di accumulo di energia si trova in un sito separato dall'impianto solare. Questo tipo di installazione serve in genere aree con capacità limitate.

• Sistemi solari+accumulo accoppiati in corrente alternata in co-locazione: l'impianto di generazione di energia solare e il sistema di accumulo di energia sono co-locati e condividono un unico punto di interconnessione con la rete o dispongono di due punti di interconnessione indipendenti. Tuttavia, il sistema di generazione di energia solare e il sistema di accumulo di energia sono collegati a un inverter separato. Il serbatoio del sistema di accumulo di energia si trova accanto al sistema di generazione di energia solare. Possono inviare energia insieme o indipendentemente.

• Sistema solare + accumulo di energia accoppiato CC in co-locazione: l'impianto di generazione di energia solare e il sistema di accumulo di energia sono co-locati. E condividi la stessa interconnessione. Inoltre, sono collegati sullo stesso bus CC e utilizzano lo stesso inverter. Possono essere utilizzati come un'unica struttura.

Vantaggi dell'implementazione indipendente di sistemi di accumulo di energia.

I sistemi di generazione di energia solare e i sistemi di accumulo di energia non devono essere collocati insieme per ottenere vantaggi reciproci. Indipendentemente da dove si trovano sulla rete, gli impianti di accumulo di energia autonomi possono fornire servizi di rete e deviare l'energia in eccesso dalle energie rinnovabili ai periodi di picco di potenza serali. Se la risorsa di generazione di energia solare è lontana dal centro di carico, la configurazione fisica ottimale potrebbe essere quella di implementare un sistema di accumulo di energia indipendente vicino al centro di carico. Ad esempio, Fluence ha implementato un sistema di accumulo della batteria di 4 ore con una capacità installata di 30 MW vicino a San Diego per garantire l'affidabilità locale e aumentare l'uso di energia rinnovabile. Le utility e gli sviluppatori dovrebbero concentrarsi sull'implementazione di sistemi di accumulo di energia che possono essere o meno co-localizzati con i sistemi di energia solare, purché abbiano il massimo vantaggio netto.

Vantaggi dell'implementazione in co-locazione solare + accumulo di energia

In molti casi, la co-locazione solare+stoccaggio presenta ottimi vantaggi. Con l'implementazione in co-location, solar+storage può bilanciare i costi del progetto, inclusi terreni, manodopera, gestione dei progetti, autorizzazioni, interconnessione, operazioni e manutenzione. Negli Stati Uniti, i proprietari dei progetti possono anche richiedere crediti d'imposta sugli investimenti per la maggior parte dei costi del capitale di stoccaggio se sono responsabili dell'energia solare.

Un'implementazione in co-location solare+stoccaggio può essere AC accoppiato, dove il sistema di accumulo di energia e il sistema di generazione di energia solare sono co-ubicati ma non condividono gli inverter. Può anche utilizzare un sistema di accoppiamento CC. Il sistema di generazione di energia solare e il sistema di accumulo di energia sono accoppiati sul lato CC dell'inverter bidirezionale condiviso e il costo del progetto può essere condiviso e bilanciato. Secondo uno studio di NREL, entro il 2020 ridurrà i costi di bilanciamento del sistema del 30% e del 40% rispettivamente per l'accumulo solare e l'accumulo con accoppiamento in c.a. e accoppiato in c.c.

Confronto di implementazioni accoppiate in CC o accoppiate in CA

Quando si valuta un sistema solare+accumulo accoppiato in CC, è necessario considerare alcuni fattori chiave. I principali vantaggi dei sistemi accoppiati CC solare + accumulo di energia sono:

• Riduzione dei costi delle apparecchiature riducendo i costi di installazione di inverter, quadri di media tensione e altre strutture.

• Consente al sistema di energia solare di catturare l'energia solare solitamente persa o ridotta quando il fattore di carico dell'inverter è maggiore di 1, generando entrate aggiuntive.

• Può integrare solare + accumulo di energia in un unico contratto di acquisto di energia (PPA).

Gli svantaggi dei sistemi solari + accumulo di energia accoppiati CC sono:

Rispetto ai sistemi solari più accumulo accoppiati in c.c., i sistemi solari più accumulo accoppiati in c.c. hanno una flessibilità operativa inferiore perché sono limitati dalla capacità dell'inverter quando la capacità di interconnessione è eccessiva. Ad esempio, se uno sviluppatore solare prevede un'elevata domanda durante le ore di picco della produzione solare, potrebbe non essere in grado di caricare le batterie contemporaneamente. Sebbene questo sia un potenziale svantaggio, non è un grosso problema nella maggior parte dei mercati.

Gli addetti ai lavori ritengono che il sistema solare + accumulo di energia accoppiato CC sia la configurazione migliore. Può fornire una generazione di energia solare stabile per un lungo periodo, ad esempio 4-6 ore, per catturare l'energia solare tagliata. Grazie all'inverter condiviso, il dispositivo riduce i costi di generazione dell'elettricità. Si prevede che le implementazioni solari-più-storage accoppiate in CC aumenteranno nei prossimi anni poiché un numero maggiore di operatori di rete dovrà affrontare una curva d'anatra sempre più grave.