En el sistema de energía con una alta proporción de penetración de energía renovable, las estaciones de almacenamiento de energía fotovoltaica están evolucionando de "unidades de generación de energía simples" a "centros de regulación de la cuadrícula". Su núcleo radica en lograr una respuesta dinámica y una interacción perfecta con la red eléctrica a través de la tecnología de control colaborativa avanzada, que no solo puede estabilizar las fluctuaciones de salida fotovoltaica, sino que también admite la estabilidad de voltaje y frecuencia de la red eléctrica. Las rutas tecnológicas formadas por diferentes países basadas en las características de la red eléctrica demuestran el cambio de paradigma del almacenamiento de energía fotovoltaica desde la "adaptación pasiva" al "soporte activo".
1 suavizado de potencia activa: domesticar la "intermitencia" de los fotovoltaicos
El modelo de "pronóstico de ultra corto plazo de China+seguimiento de almacenamiento de energía" logra una estabilización precisa. La estación de almacenamiento de energía fotovoltaica Qinghai Gonghe (1.2GW Photovoltaic +200 MW/400mwh Storage de energía) adopta la tecnología "Análisis de nubes+predicción de AI" para controlar el error de predicción de salida fotovoltaica dentro de los 15 minutos dentro del 8%. Cuando la salida real se desvía de la predicción en más del 5%, el sistema de almacenamiento de energía inicia la regulación dentro de los 200 ms, y a través de la estrategia de amplificación de "potencia de carga y descarga=Desviación de predicción × 1.2", la fluctuación de potencia de la cuadrícula final se controla dentro de ± 2%. Esta tecnología aumenta la electricidad en la red de la central eléctrica en un 3%, lo que resulta en un ingreso anual adicional de 12 millones de yuanes.
La solución 'clúster distribuida' de Alemania aborda los escenarios domésticos . 500 Los sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaica de los hogares (con una capacidad total de 10mW/20mWh) están conectados a través de una plataforma de planta de energía virtual, adoptando una "prioridad para el consumo cercano+la estrategia de la electricidad de la electricidad": cuando la salida de la producción fotovoltaica de un hogar aumenta repentinamente, se otorga prioridad a la prioridad de la vecina de la energía. red. La práctica en una comunidad en Berlín muestra que esta tecnología de suavizado distribuida reduce las fluctuaciones de potencia en las líneas de red de distribución en un 60% y extiende la vida útil del transformador en 5 años.
2 Soporte de voltaje reactivo: construir un 'punto de anclaje estable' para la red eléctrica
La tecnología "Regulación de voltaje coordinada de almacenamiento de energía del inversor" en los Estados Unidos es adecuada para redes de energía débiles. Una estación de alimentación de almacenamiento de energía fotovoltaica (500MW/1GWH) en Texas ha instalado un dispositivo dinámico de compensación de potencia reactiva (SVG) en el punto de conexión de la cuadrícula, que está vinculado a la potencia de salida reactiva de la potencia reactiva del inversor de almacenamiento de energía: cuando el voltaje está por debajo de 0.95pu, el sistema de almacenamiento de energía de la energía de almacenamiento de energía (con un factor de potencia de 0.9 lideraz 30% del déficit de potencia reactiva; Cuando el voltaje es superior a 1.05pu, cambie a potencia reactiva inductiva (factor de potencia 0.9 retraso). Esta combinación asegura que la desviación de voltaje en el punto de conexión de la cuadrícula se controle dentro de ± 2%, lo que resulta en un aumento del 40% en la eficiencia de la regulación en comparación con un solo dispositivo.
El esquema de regulación de voltaje de costo 'bajo de la India es adecuado para las redes de energía rural. En respuesta a la red de distribución débil, las estaciones de almacenamiento de energía fotovoltaica adoptan un modo de "condensador fijo+regulación dinámica de almacenamiento de energía": uno mismo - Los condensadores de curación (proporcionando potencia reactiva de carga base) están conectados en paralelo en el lado del inversor y el sistema de almacenamiento de energía se ajusta dinámicamente según los cambios de voltaje (respuesta de la respuesta ± 20% de la potencia reactiva clasificada). El proyecto de almacenamiento de energía fotovoltaica de 100MW en Rajasthan ha mejorado la tasa de calificación de voltaje de las redes de distribución rural del 75% al 98% a través de esta tecnología, resolviendo el problema del cierre frecuente de los motores de riego.
3 Respuesta de frecuencia: active el potencial de "respuesta de segundo nivel" del almacenamiento de energía
La tecnología "Regulación de frecuencia primaria+simulación de inercia" en Europa mejora la resiliencia de la red eléctrica. A 400MW/800MWh photovoltaic energy storage power station in the UK has modified the control algorithm of the energy storage inverter to have the "virtual inertia" characteristic: when the grid frequency change rate (df/dt) exceeds 0.1Hz/s, the energy storage system releases or absorbs power within 50ms (maximum response ± 10% rated power), simulating the inertia support of a synchronous generador. Esta función reduce la desviación de frecuencia máxima de la cuadrícula de potencia de 0.5Hz a 0.2Hz, evitando grandes interrupciones de potencia de escala -} en 2019.
El 'FM impulsado por el mercado de Australia' logra los máximos ingresos. El sistema de almacenamiento de energía participa en el mercado de regulación de frecuencia de la red eléctrica de NSW, adoptando una estrategia de ajuste "Alta- Pequeña amplitud de amplitud": cada respuesta dura 1-2 segundos, el cambio de potencia se controla dentro del 5%y la frecuencia de ajuste diario puede alcanzar 300 veces. A través de este modelo, una central eléctrica de 200MW/400MBR logró el 35% de sus ingresos totales de la regulación de la frecuencia, acortando el período de recuperación de la inversión a 6 años. Su núcleo es el algoritmo de "respuesta de predicción", que puede predecir los cambios de frecuencia de la red eléctrica con 1 segundo de anticipación y aprovechar la oportunidad de regulación.
La tecnología de colaboración de la red de las estaciones de almacenamiento de energía fotovoltaica está redefiniendo la relación entre la nueva energía y la red. En el futuro, con la aplicación de gemelos digitales y la comunicación 5G, estas centrales eléctricas podrán predecir con mayor precisión la demanda de la red eléctrica, lograr la transformación del "movimiento de la red de origen" a la "red después del ajuste de la fuente", y proporcionar soporte central para construir un nuevo tipo de sistema de energía con alta elasticidad y alta tasa de penetración.