Розумні батареї — ефективність для кожної СЕС

На кінець 2021 року загальна потужність сонячних електростанцій у всьому світі оцінювалася в 940 ГВт. За прогнозами сонячної асоціації SolarPower Europe, загальна потужність може досягти 2 ТВт до 2025 року. Зважаючи на стрімке зростання популярності сонячних електростанцій, експерти прогнозують, що наступним проривом у цьому секторі стануть розумні батареї. У майбутньому без них не зможуть працювати сонячні електростанції.

В даний час сонячні електростанції домінують на ринку, причому електроенергія, яку вони виробляють, використовується безпосередньо домогосподарствами, а надлишок енергії направляється в електричну мережу. Однак через ці сонячні електростанції електромережі стають дедалі більше перевантаженими.

За словами генерального директора Energy Networks Australia Ендрю Діллона, «якщо забагато енергії повертається в мережу в середині дня, це може спричинити порушення частоти та напруги в системі, що може призвести до відключення трансформаторів для захисту від пошкоджень, що спричиняє локальні відключення електроенергії».

Тому Чехія та Нідерланди, серед інших країн, мають плани, щоб запобігти передачі надлишку енергії в електромережі. Передбачається, що інші країни підуть цьому прикладу. Як наслідок, ті, хто керує сонячними електростанціями, задаються питанням, що робити з виробленою сонячною електроенергією.

Розумна батарея – це рішення, яке допоможе спрямувати електроенергію, вироблену сонячною електростанцією вдень, в батарею, щоб використовувати її ввечері. Ця концепція дає змогу захистити електричну мережу та ще швидше розширити використання сонячних електростанцій.

Розумні акумулятори наразі доступні на ринку ємністю від 1,2 кВт-год до 13,5 кВт-год. Підраховано, що вони можуть успішно працювати до 10 років.

Розумні батареї будуть адаптовані ширше

Після багатьох років тестування компанія Inion Software розробила для групи вчених різні алгоритми керування батареями, які дозволяють ширше та ефективніше використовувати батареї. На нашу думку, батарея повинна мати можливість не тільки накопичувати електроенергію, але й купувати її з мережі або продавати.

Розроблені алгоритми точно прогнозують поведінку споживання електроенергії людиною, а також навантаження на електромережі, вартість електроенергії, роботу сонячної електростанції та термін служби батареї. Завдяки всій інформації, доступній для батареї, найкращим результатом є те, що клієнт буде платити менше за електроенергію. Нижче наведено п’ять сценаріїв керування акумулятором, з якими працюють алгоритми.

1. Сценарій мінімізації витрат використовується для мінімізації рахунків за електроенергію. Цей сценарій можна використовувати для встановлення фіксованих тарифів або динамічних ринкових цін на електроенергію. У цьому сценарії батарея заряджається не тільки від генерації PV, а й від мережі. У разі динамічної ринкової ціни оцінюється найнижча ціна електроенергії, а батареї заряджаються відповідно до прогнозованої генерації.

2. Сценарій власного споживання використовується для максимального використання енергії, виробленої PV. Завдання в цьому сценарії полягає в тому, щоб використати всю енергію, вироблену PV, і мати нульову генерацію, що надходить до мережі. Цей сценарій корисний, коли пільговий тариф є дуже низьким або якщо такого тарифу немає взагалі.

3. Сценарій пікового зменшення використовується, коли існує обмеження на енергоспоживання користувача. Якщо користувач починає використовувати більше, коли встановлено ліміт, він повинен платити дуже високу ціну за електроенергію. У цьому випадку батарея використовується для скорочення піків споживання, надаючи енергію, коли попит перевищує допустимий. Цей сценарій має бути популярним для промислового застосування.

4. Сценарій самозабезпечення використовується для зменшення споживання з мережі. Цей випадок можна використовувати для концепції будівель без підключення, коли будівля вимагає незалежного джерела живлення.

5. Сценарій скорочення використовується, коли існує ліміт подачі виробленої енергії. У цьому сценарії надлишок фотоелектричної енергії зберігається в акумуляторі та використовується ввечері та рано вранці.

Приклади різних сценаріїв:

(а) Мінімізація витрат

(b) Максимізувати самоспоживання

Різні сценарії, описані вище, дозволяють ширше застосовувати батареї. Це дає змогу не тільки розширити будівництво сонячних електростанцій і таким чином захистити електромережу, але й забезпечити, щоб люди та підприємства платили за електроенергію ще менше. Наші тести показали, що розумний акумулятор може знизити ціни на електроенергію до 25%.

Якщо батарея дозволяє заряджати та розряджати енергію, практично будь-яку батарею можна зробити розумною. Найголовніше - це алгоритм, який керує батареєю.