Tipos de sistemas de generación de energía fotovoltaica

A medida que la energía fotovoltaica distribuida se vuelve cada vez más frecuente en miles de hogares, las demandas de soluciones fotovoltaicas se vuelven más diversas. El sistema convencional conectado a la red, donde la generación de energía fotovoltaica es principalmente para uso propio, ya no es la única opción. Dependiendo de los requisitos específicos de los diferentes escenarios, los sistemas de generación de energía fotovoltaica se pueden clasificar en cinco tipos: sistemas fotovoltaicos conectados a la red, sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaicos conectados a la red, sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaicos desconectados de la red, sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaicos conectados y desconectados de la red. y sistemas de microrredes de almacenamiento fotovoltaico.

1.Sistema fotovoltaico conectado a la red

Componentes principales: módulos solares, inversor conectado a la red, carga y red.

Lógica de funcionamiento: la energía CC generada por el panel solar se convierte en energía CA mediante el inversor, suministrando energía a las cargas y alimentándola a la red.

Escenarios de aplicación: grandes centrales eléctricas terrestres, centrales eléctricas industriales y comerciales de tamaño mediano, pequeñas centrales eléctricas domésticas, etc.

Ventajas: No es necesario utilizar pilas, lo que ahorra costes; Desde una perspectiva de inversión, el exceso de electricidad se puede vender a compañías eléctricas para obtener ganancias.

2.Sistema de almacenamiento de energía fotovoltaico conectado a la red.

Componentes principales: módulos solares, batería, inversores de almacenamiento de energía conectados a la red, cargas y red.

Lógica de funcionamiento: cuando la energía solar es mayor que la potencia de carga, parte de la energía solar se convierte en corriente alterna a través del inversor para alimentar la carga, y el excedente de energía solar se almacenará en la batería; Cuando la energía solar no puede satisfacer las necesidades de carga, el inversor convierte la energía de la batería para suministrar la carga y garantizar la continuidad y estabilidad de todo el sistema.

Escenario de aplicación: A menudo se utiliza en la aplicación de autoconsumo solar que ningún beneficio del excedente de energía solar que se inyecta en la red o que el precio de la electricidad es mucho más caro que la tarifa de alimentación, y se utiliza en la aplicación de picos. La tarifa es más cara que la tarifa valle.

Ventajas: El sistema ofrece la ventaja de almacenar el exceso de energía generada durante los períodos soleados, aumentando así la proporción de energía autoconsumida.

3.Sistema de almacenamiento de energía fotovoltaico fuera de la red.

Componentes principales: módulos solares, inversor aislado, batería, carga y red.

Lógica de funcionamiento: Funciona de forma independiente sin depender de la red eléctrica. Cuando hay luz solar, convierte la energía CC en energía CA doméstica, suministra energía a la carga y carga la batería al mismo tiempo; cuando no hay luz solar, la batería suministra energía a la carga de CA a través del inversor.

Escenarios de aplicación: Es ampliamente utilizado en áreas montañosas remotas, áreas sin energía, islas, estaciones base de comunicación, alumbrado público y otros lugares de aplicación. Se utiliza principalmente en zonas sin red eléctrica o zonas con frecuentes cortes de energía.

Ventajas: No están sujetos a restricciones geográficas, no dependen de la red eléctrica, los sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaicos fuera de la red, ampliamente utilizados, se pueden instalar y utilizar dondequiera que haya luz solar.

4.Sistema de almacenamiento de energía fotovoltaico conectado/fuera de la red

Componentes principales: componentes solares, inversor aislado, batería, carga aislada, carga conectada a la red y red.

Lógica de funcionamiento: cuando hay luz solar disponible, el conjunto fotovoltaico convierte la energía solar en energía eléctrica, suministrando energía a la carga a través del inversor mientras carga simultáneamente el paquete de baterías. Durante períodos de luz solar insuficiente, la batería descargará energía al inversor y posteriormente a la carga de CA. En caso de una falla en la red eléctrica, el sistema pasa sin problemas a un estado fuera de la red, proporcionando energía a cargas críticas a través del modo de respaldo. Tras la restauración de la red eléctrica, el sistema vuelve a funcionar en la red.

Escenarios de aplicación: Es principalmente adecuado para aplicaciones donde la red eléctrica es inestable y tiene cargas importantes, o donde el autoconsumo de energía fotovoltaica no se puede inyectar a la red y el precio de la electricidad es mucho más caro que la tarifa de alimentación. , y su uso en la aplicación de la tarifa punta es más caro que la tarifa valle.

Ventajas: Las baterías se pueden utilizar para almacenar la electricidad generada por la energía fotovoltaica para aumentar la proporción de autoconsumo. Las baterías también se pueden cargar durante los períodos de menor actividad y utilizarse durante los períodos de mayor consumo de electricidad para reducir las facturas de electricidad. Lo más importante es que cuando se corta la red eléctrica, se puede convertir a funcionamiento fuera de la red y utilizarse como fuente de alimentación de respaldo.

5.Sistema de almacenamiento de energía de microrred fotovoltaica.

Componentes principales: módulos solares, batería, máquinas integradas fotovoltaicas y de almacenamiento, cargas aisladas, cargas conectadas a red y red.

Lógica de funcionamiento: Operable en paralelo con la red eléctrica externa o de forma independiente, el conjunto fotovoltaico convierte la energía solar en energía eléctrica durante la luz solar. Esta energía se suministra a la carga a través del inversor mientras simultáneamente se carga la batería a través del inversor de almacenamiento de energía. En ausencia de luz solar, la batería se descarga sin problemas para suministrar energía a la carga a través del inversor de almacenamiento de energía.

Escenarios de aplicación: Es adecuado para establecer fuentes de energía distribuidas pequeñas y medianas en islas y zonas montañosas remotas donde vive mucha gente.

Ventajas: Al abarcar las aplicaciones de sistemas conectados a la red y fuera de la red, este sistema ofrece múltiples modos de trabajo que maximizan la utilización de la energía fotovoltaica, reduciendo la dependencia del usuario de la red eléctrica. Libera efectivamente el potencial de la energía limpia distribuida, abordando desafíos como la generación de energía inestable y la baja confiabilidad del suministro de energía independiente. Esto garantiza el funcionamiento seguro de la red eléctrica. El sistema de microrredes desempeña un papel crucial en la promoción de la mejora de las industrias tradicionales desde perspectivas económicas y ambientales, lo que produce efectos significativos.

Si bien cada tipo de sistema de generación de energía fotovoltaica tiene sus propias ventajas y desventajas, la clave radica en seleccionar el tipo de sistema apropiado en función de las condiciones locales para satisfacer las necesidades del usuario y generar valor para el cliente. Actualmente, el sistema fotovoltaico conectado a la red es la forma más importante. No utiliza baterías y tiene un bajo costo de sistema. Es la primera opción para la inversión. Sin embargo, se cree que a medida que disminuya el costo de las baterías de almacenamiento de energía, la aplicación de diversos sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaica se generalizará cada vez más.

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