Підвищення обізнаності щодо зміни клімату та його ризиків значно скоротило кількість нових вугільних або газових електростанцій, що будуються. Глобальний сектор PV зростає все швидшими темпами. Уряди встановлюють амбітні цілі для відновлюваної енергії та сприятливі стимули для досягнення національних цілей нульових викидів. Однак, тариф на закупівлю (FiT) знижується, оскільки це, здається, є реакцією різних урядів на зниження вартості PV-систем. З огляду на нижчі FiT, розробники сонячних PV-систем стають все більш стурбованими щодо приведеної вартості електроенергії (LCOE). Висока проникність PV-електростанцій також створює виклики для стабільності мережі через періодичну природу сонячної радіації.

З огляду на постійні зміни в технологіях, цінах та політиках, ця стаття наведе три типових проекти, що відображають три еволюційні періоди PV сектору, і дасть уявлення для прогнозування галузі.

Максимізація генерації електроенергії без урахування стабільності мережі

Рис. 1 Крива потужності 100 МВт фотоелектричної станції за три дні

Наведена вище рис.1 показує криву виробництва електроенергії для 100MW електростанції протягом трьох днів. Станція розроблена зі співвідношенням DC/AC 1. Її вихідна потужність наближається до 100% опівдні, але не повністю використовується в інший час. Зокрема, виробництво електроенергії різко коливається через погодні умови.

Прибуток від інвестицій (ROI) знизиться через низьке використання обладнання змінного струму, такого як інвертори та трансформатори, спричинене короткою тривалістю повного навантаження, що безпосередньо збільшує LCOE заводу.

Вихідна потужність сильно коливається, що ускладнює забезпечення точності прогнозування виробництва електроенергії сонячними електростанціями та роботи мережі та графіка диспетчеризації. Власники проектів можуть бути оштрафовані через неточні прогнози потужності.

Збільшення співвідношення DC/AC для оптимізованого LCOE

Рис. 2 Крива потужності ФЕС потужністю 200 МВт за три дні

Вище на рис.2 показано криву генерації електроенергії 200MW електростанції протягом трьох днів. За умови співвідношення DC/AC 1.42 та системи відстежування, інвертор може працювати на повній потужності з 8 ранку до 5 вечора. У такому сценарії крива має тенденцію бути квадратною хвилею, навіть якщо сонячна радіація коливається, що означає, що вихідна потужність інвертора подається з незначними змінами, і як результат, генерація електроенергії станції є більш стабільною.

LCOE оптимізовано зі збільшеним виходом, хоча існує обмеження сонячної енергії, що робить проект більш прибутковим. Крім того, крива виробництва електроенергії, яка більше не коливається, демонструє більш плавний та керований вихід потужності, значно покращуючи стабільність мережі. Примітно, що інвертор від Sungrow оснащений функцією реактивної потужності без зайвого обладнання, що дозволяє покращити стабільність енергосистеми, зменшити втрати енергії та відповідати найвимогливішим локальним стандартам якості електроенергії та кодексам мережі, економлячи інвестиції в цілому.

Рішення сонячної енергії з накопиченням для 24 годин безперервного живлення

Рис. 3 Крива потужності проекту сонячної енергії з накопичувачем за три дні

Рис. 3 ілюструє криву виробництва електроенергії проєкту сонячної енергії плюс накопичення протягом трьох днів. Станція приймає вражаюче співвідношення DC/AC 7 та систему з'єднання постійного струму, гарантуючи 24 години безперервного виробництва енергії, що повністю вирішує проблеми обмеження PV та коливань вихідної потужності, забезпечуючи максимальний вихід та надійність мережі.

Рис. 4 Шлях розвитку PV

Наведені три криві генерації електроенергії вказують на три періоди виробництва сонячної енергії, що еволюціонують від максимізації виробництва без урахування стабільності мережі, збільшення співвідношення постійного/змінного струму для оптимізації LCOE, до 24-годинного безперервного виробництва з використанням сонячно-акумуляторних рішень.

У деяких ринках все ще існують виклики, такі як невизначеність щодо майбутньої інвестиційної політики та посилення конкуренції з боку інших альтернативних джерел палива, інфраструктури та адміністративних процесів, які потребують вирішення для повного використання регіонального потенціалу сонячної енергії. Більшість країн знаходяться на другому етапі, тоді як ми спостерігаємо масштабну хвилю фотоелектричних станцій, що переходять до третього етапу завдяки тарифам на зелену енергію, державній підтримці та інвестиціям у ланцюжку створення вартості, а також зростаючому попиту на електроенергію.

Очевидно, що рішення сонячна енергія + зберігання для 24-годинного безперервного живлення приносить користь не лише зацікавленим сторонам зі значним ROI, але також робить відновлювану енергію доступною вдень і вночі, що сприяє стрибку у впровадженні сонячної енергії та веде до сталого та процвітаючого майбутнього.