Al sistema d’energia amb una elevada proporció de penetració d’energia renovable, les estacions d’emmagatzematge d’energia fotovoltaica evolucionen des de “unitats de generació d’energia simples” fins a “hubs de regulació de la xarxa”. El seu nucli consisteix en aconseguir una resposta dinàmica i una interacció perfecta amb la xarxa elèctrica mitjançant la tecnologia de control col·laboratiu avançat, que no només pot estabilitzar les fluctuacions de la sortida fotovoltaica, sinó que també suportar la tensió i l'estabilitat de freqüència de la xarxa elèctrica. Els camins tecnològics formats per diferents països en funció de les característiques de la xarxa elèctrica demostren el canvi de paradigma de l’emmagatzematge d’energia fotovoltaica des de “adaptació passiva” a “suport actiu”.
1 Smés de potència activa: Taming la "intermitència" de la fotovoltaica
El model de "Previsió a curt termini a curt termini de la Xina+seguiment d'emmagatzematge d'energia" aconsegueix una estabilització precisa. L'estació d'emmagatzematge d'energia de Qinghai Gonghe Photovoltaic (1,2GW Photovoltaic +200 MW/400mWh Emmagatzematge d'energia) adopta la tecnologia "Anàlisi del núvol+predicció AI" per controlar l'error de predicció de la sortida fotovoltaica en 15 minuts dins del 8%. Quan la sortida real es desvia de la predicció en més del 5%, el sistema d'emmagatzematge d'energia comença la regulació a 200ms i, mitjançant l'estratègia d'amplificació de "Potència de càrrega i descàrrega=Desviació de predicció × 1,2", la fluctuació de potència connectada de la xarxa es controla dins del ± 2%. Aquesta tecnologia augmenta l’electricitat de la xarxa de la central un 3%, amb la qual cosa es tradueix en uns ingressos anuals addicionals de 12 milions de iuans.
La solució de clúster distribuïda d'Alemanya s'adreça als escenaris domèstics . 500 Les llars 'Photovoltaic Energy Systems (amb una capacitat total de 10MW/20mWh) es connecten a través d'una plataforma de centrals virtuals, que es Eviteu la potència que flueix a la xarxa. La pràctica en una comunitat de Berlín demostra que aquesta tecnologia de suavització distribuïda redueix les fluctuacions de potència en les línies de xarxa de distribució en un 60% i estén la vida del transformador durant 5 anys.
2 Suport de tensió reactiva: Construir un "punt d'ancoratge estable" per a la xarxa elèctrica
La tecnologia "Regulació de tensió coordinada d'emmagatzematge d'energia inversor" als Estats Units és adequada per a reixes de potència dèbils. Una central d’emmagatzematge d’energia fotovoltaica (500MW/1GWH) a Texas ha instal·lat un dispositiu de compensació de potència reactiva dinàmica (SVG) al punt de connexió de la graella, que està vinculada a la sortida de potència reactiva de l’inversor d’emmagatzematge d’energia: quan el voltatge de tensió està per sota de 0,95PU, el sistema d’emmagatzematge d’energia produeix una potència reactiva capacitiva (amb un factor de potència de 0,9 lideratge), i el svg showchron dèficit de potència reactiva; Quan la tensió és superior a 1,05PU, canvieu a la potència reactiva inductiva (factor de potència 0,9 retard). Aquesta combinació garanteix que la desviació de tensió al punt de connexió de la graella es controla dins del ± 2%, donant lloc a un augment del 40% en l'eficiència de la regulació en comparació amb un sol dispositiu.
L'esquema de regulació de tensió de costos de l'Índia "baix - és adequat per a les reixes d'energia rural. En resposta a la xarxa de distribució feble, les estacions d’emmagatzematge d’energia fotovoltaica adopten un “Condensador fix+Regulació dinàmica d’emmagatzematge d’energia” Mode: Self - Els condensadors curatius (proporcionant una potència reactiva de càrrega base) es connecten en paral·lel al costat del inversor i el sistema d’emmagatzematge d’energia s’ajusta dinàmicament segons els canvis de tensió (rang de resposta ± 20% de potència reactiva). El projecte d’emmagatzematge d’energia fotovoltaica de 100MW a Rajasthan ha millorat la taxa de qualificació de tensió de les xarxes de distribució rural del 75% al 98% a través d’aquesta tecnologia, resolent el problema de l’aturada freqüent de motors de reg.
3 Resposta de freqüència: activeu el potencial de "resposta de segon nivell" de l'emmagatzematge d'energia
La tecnologia "Reglament de freqüència primària+simulació d'inèrcia" a Europa millora la resiliència de la xarxa elèctrica. Una central d’emmagatzematge d’energia fotovoltaica de 400MW/800mWH al Regne Unit ha modificat l’algoritme de control de l’inversor d’emmagatzematge d’energia per tenir la “inèrcia virtual” característica: quan la velocitat de canvi de freqüència de la graella (df/dt) supera els 0,1Hz/s, el sistema d’emmagatzematge d’energia s’allibera o absorbeix la potència dins dels 50ms (resposta màxima ± 10% de potència qualificada) generador. Aquesta funció redueix la desviació de freqüència màxima de la xarxa de potència de 0,5Hz a 0,2Hz, evitant les interrupcions de potència de gran - similars el 2019.
El "FM FM impulsat per mercat" d'Austràlia aconsegueix els ingressos màxims. El sistema d’emmagatzematge d’energia participa en el mercat de regulació de freqüència de la xarxa elèctrica NSW, adoptant una “alta- freqüència d’estratègia d’ajustament de petita amplitud”: Cada resposta dura 1-2 segons, el canvi de potència es controla dins del 5%i la freqüència d’ajust diària pot arribar a 300 vegades. Amb aquest model, una central de 200MW/400MWH va aconseguir el 35% dels seus ingressos totals per la regulació de freqüència, reduint el període de devolució de la inversió fins als 6 anys. El seu nucli és l'algoritme de "resposta de predicció", que pot predir els canvis de freqüència de la xarxa de potència 1 segon per endavant i aprofitar l'oportunitat de regulació.
La tecnologia de col·laboració de la xarxa de les estacions d’emmagatzematge d’energia fotovoltaica està redefinint la relació entre l’energia nova i la xarxa. En el futur, amb l’aplicació de bessons digitals i comunicació 5G, aquestes estacions elèctriques podran predir amb més precisió la demanda de la xarxa elèctrica, assolir la transformació des de la “font després del moviment de xarxa” fins a “la xarxa després de l’ajust de la font” i proporcionar suport bàsic per crear un nou tipus de sistema d’energia amb alta elasticitat i elevada taxa de penetració.