En los sistemas de generación de energía fotovoltaica distribuida, a menudo se ven diferentes expresiones como conectado a la red, fuera de la red y microrred. ¿Cuáles son sus propias características? ¿Cuáles son las diferencias? De hecho, representan varios sistemas de generación de energía relacionados con la generación de energía fotovoltaica distribuida. En este artículo, no solo presentamos las características principales de los sistemas de generación de energía conectados a la red, los sistemas de generación de energía conectados a la red, los sistemas de generación de energía con almacenamiento de energía fuera de la red y las microrredes, sino que también los comparamos en términos de su conexión con la red eléctrica, energía. Requisitos de equipos de almacenamiento, escenarios de aplicación y otros aspectos en una tabla para facilitar su consulta.
Sistema de generación de energía conectado a la red
El sistema fotovoltaico conectado a la red se refiere a un sistema fotovoltaico conectado directamente a la red eléctrica pública. Los componentes principales de este sistema incluyen módulos fotovoltaicos, inversores conectados a la red, medidores bidireccionales y la propia red eléctrica. La función de los inversores conectados a la red es convertir la corriente continua generada por los módulos fotovoltaicos en corriente alterna, que luego se suministra a las cargas locales. El exceso de electricidad se vende a la red a través de medidores bidireccionales.
El sistema de generación de energía conectado a la red depende de la red eléctrica externa y adopta un modo de funcionamiento de "autoconsumo espontáneo, conexión excedente a la red eléctrica" o "conexión completa a la red". En caso de un corte de energía, el sistema no funciona para evitar el reflujo de electricidad a la red, lo que podría representar un peligro para la seguridad.
Sistema de generación de energía fuera de la red
Los sistemas de generación de energía fuera de la red funcionan independientemente de la red eléctrica y no están conectados a ella. Consta de módulos fotovoltaicos, inversores aislados, baterías y cargas. Este sistema es completamente independiente y no depende del suministro de energía de la red, adecuado para áreas remotas sin cobertura de red o áreas con frecuentes cortes de energía. Los sistemas aislados deben estar equipados con dispositivos de almacenamiento de energía, generalmente baterías, para uso nocturno o en condiciones de poca luz.
Los sistemas de generación de energía fuera de la red no dependen de la red eléctrica, dependen del modo de trabajo de "almacenar durante el uso" o "almacenar antes de usar" y no se ven afectados por cortes de energía. Este sistema tiene una flexibilidad y maniobrabilidad superiores, y debe estar equipado con dispositivos de almacenamiento de energía, como baterías, para almacenar la electricidad generada durante el día para usarla durante la noche o en ausencia de luz.
Sistema híbrido de almacenamiento y generación de energía.
Los sistemas híbridos de generación de energía con almacenamiento de energía se utilizan ampliamente en lugares donde hay frecuentes cortes de energía, o donde el autouso fotovoltaico no puede generar un excedente de electricidad para la conexión a la red, donde los precios de la electricidad para el autouso son mucho más altos que los precios de conexión a la red y donde los precios máximos de la electricidad son mucho más altos que los precios de la electricidad del valle.
El sistema consta de módulos fotovoltaicos, máquinas solares híbridas integradas, baterías, cargas, etc. El conjunto fotovoltaico convierte la energía solar en energía eléctrica bajo iluminación, suministra energía a la carga y carga la batería a través de una máquina integrada con inversor solar controlado; Cuando no hay luz, la batería suministra energía a la máquina integrada del inversor controlado por energía solar y luego suministra energía a la carga de CA.
En comparación con los sistemas de generación de energía conectados a la red, este sistema agrega un controlador de carga y descarga y una batería. En caso de un corte de energía, el sistema fotovoltaico puede continuar funcionando y el inversor puede pasar al modo fuera de la red para suministrar energía a la carga.
Microrred
Una microrred es una red de distribución que consta de fuentes de energía distribuidas (como la energía fotovoltaica y eólica), cargas, sistemas de almacenamiento de energía y dispositivos de control. En comparación con la integración de área amplia de generación, transmisión, distribución y uso de energía en la gran red eléctrica, las microrredes logran principalmente el consumo in situ de energía renovable distribuida y el intercambio de energía con la gran red eléctrica.
Las microrredes pueden funcionar como redes eléctricas independientes o conectarse a la red eléctrica principal para intercambiar energía eléctrica. Los sistemas de microrredes tienen las características de flexibilidad y eficiencia, lo que puede promover la integración a gran escala de fuentes de energía distribuidas y energías renovables.
En las microrredes, el control colaborativo entre la red principal, las fuentes de energía distribuida y los sistemas de almacenamiento de energía se logra mediante sistemas de gestión de energía para suavizar las fluctuaciones en la energía distribuida.
Tabla comparativa de varios sistemas
| Artículos de comparación | Sistema de generación de energía conectado a la red | Sistema de generación de energía fuera de la red | Sistema híbrido de almacenamiento y generación de energía. | Sistema de microrred |
| Relación de conexión con la red eléctrica. | La conexión directa a la red eléctrica pública puede transmitir el exceso de electricidad a la red u obtener electricidad de la red. | Completamente independiente del funcionamiento de la red eléctrica, no dependiente del suministro de red eléctrica externa, adecuado para áreas sin cobertura de red eléctrica. | Puede conectarse a la red eléctrica o funcionar de forma independiente durante los cortes de energía, con dos modos de funcionamiento: conectado a la red y fuera de la red. | Puede conectarse a la red eléctrica externa y funcionar de forma independiente cuando sea necesario, logrando la autosuficiencia energética de la región. |
| La demanda de dispositivos de almacenamiento de energía. | Normalmente, los dispositivos de almacenamiento de energía no son necesarios porque el exceso de electricidad puede transmitirse directamente a la red. | Los dispositivos de almacenamiento de energía (como baterías) deben estar equipados para almacenar la electricidad generada durante el día para utilizarla durante la noche o en ausencia de luz. | También se requieren dispositivos de almacenamiento de energía para lograr un funcionamiento independiente en ausencia de una red eléctrica. | Puede incluir dispositivos de almacenamiento de energía para equilibrar el suministro y la demanda de energía dentro de la región y mejorar la eficiencia energética. |
| Escenarios de aplicación | Adecuado para edificios residenciales y comerciales en zonas urbanas y suburbanas, así como para plantas de energía solar a gran escala. | Adecuado para zonas remotas y zonas sin cobertura de red eléctrica, como zonas montañosas e islas. | Adecuado para zonas con frecuentes cortes de energía o usuarios que deseen incrementar su tasa de autosuficiencia energética. | Adecuado para áreas pequeñas como parques industriales y campus universitarios, puede lograr la autogestión y optimización de la energía. |
| Complejidad y costo del sistema | La estructura es relativamente simple y el costo es bajo porque no se requiere equipo de almacenamiento de energía. | La estructura es compleja y el costo alto, lo que requiere equipos de almacenamiento de energía y sistemas de control independientes. | La estructura es compleja y el costo alto, lo que requiere inversores y dispositivos de almacenamiento de energía que funcionen tanto en modo conectado a la red como fuera de ella. | La estructura es la más compleja y costosa y requiere la integración de múltiples fuentes de energía, sistemas de almacenamiento de energía y sistemas complejos de gestión de energía. |
| Estabilidad y confiabilidad del suministro de energía. | El suministro de energía depende de la estabilidad de la red eléctrica y el sistema también dejará de funcionar durante los cortes de energía. | El suministro de energía es completamente independiente y no se ve afectado por la red eléctrica, pero está limitado por el clima y la capacidad de almacenamiento de energía. | Combinando las ventajas de la conexión a la red y fuera de la red, puede continuar suministrando energía durante los cortes de energía, mejorando la estabilidad y confiabilidad del suministro de energía. | Puede lograr un equilibrio entre el suministro y la demanda de energía dentro de la región, mejorando la estabilidad y confiabilidad del suministro de energía. |
A través de esta tabla, podemos ver visualmente las diferencias en la relación de conexión con la red, los requisitos de los equipos de almacenamiento de energía, los escenarios de aplicación, la complejidad y el costo del sistema, así como la estabilidad y confiabilidad del suministro de energía para cada sistema de generación de energía fotovoltaica. Esto nos ayuda a elegir el tipo de sistema apropiado según los requisitos y condiciones de la aplicación específica.