Повышение эффективности распределенной генерации на основе солнечных фотоэлектрических систем и накопителей энергии

Аннотация

Актуальность: рост доли распределенных фотоэлектрических систем требует согласования переменной солнечной генерации с локальной нагрузкой. Изменение инсоляции приводит к колебаниям обменной мощности с внешней сетью, а аккумуляторная система накопления энергии позволяет переносить избыточную энергию во времени и сглаживать эти колебания.

Цель: оценить энергетический баланс, режимы заряда-разряда и влияние на обмен мощностью с сетью фотоэлектрической системы мощностью 10,24 кВт совместно с накопителем энергии емкостью 20 кВт·ч.

Методы: использована упрощенная энергетическая модель, учитывающая фотоэлектрическую генерацию, потери инвертора, локальную нагрузку, КПД заряда-разряда и степень заряженности батареи. Рассмотрены четыре характерных режима.

Результаты: при G = 800 Вт/м² мощность на стороне переменного тока составила 9,93 кВт, а при нагрузке 8 кВт образовался избыток 1,93 кВт. За 3 часа, с учетом КПД заряда 92 %, в батарее накапливается около 5,33 кВт·ч, а степень заряженности возрастает с 50 до 76,7 %. При G = 300 Вт/м² дефицит мощности составил 4,28 кВт и может быть компенсирован накопителем в течение двух часов. При вечерней нагрузке 10 кВт ограничение разрядной мощности 8 кВт снижает потребление из сети до 2 кВт.