في نظام الطاقة مع نسبة عالية من تغلغل الطاقة المتجددة ، تتطور محطات تخزين الطاقة الكهروضوئية من "وحدات توليد الطاقة البسيطة" إلى "مراكز تنظيم الشبكة". يكمن جوهرها في تحقيق الاستجابة الديناميكية والتفاعل السلس مع شبكة الطاقة من خلال تقنية التحكم التعاونية المتقدمة ، والتي لا يمكن أن تستقر فقط تقلبات الإخراج الكهروضوئية ولكن أيضًا تدعم الجهد والتردد في شبكة الطاقة. تُظهر المسارات التكنولوجية التي تشكلتها بلدان مختلفة بناءً على خصائص شبكة الطاقة التحول النموذجي لتخزين الطاقة الكهروضوئية من "التكيف السلبي" إلى "الدعم النشط".
1 تنعيم الطاقة النشط: ترويض "متقطع" من الخلايا الكهروضوئية
يحقق نموذج "التنبؤ على المدى القصير فائق التوقع+تتبع تخزين الطاقة" الاستقرار الدقيق. تعتمد محطة تخزين الطاقة الكهروضوئية في Qinghai Gonghe (1.2GW الكهروضوئية +200 MW/400MWH تخزين الطاقة) تقنية "التحليل السحابي+التنبؤ" للتحكم في خطأ التنبؤ في الإخراج الكهروضوئي في غضون 15 دقيقة في غضون 8 ٪. عندما ينحرف الناتج الفعلي عن التنبؤ بأكثر من 5 ٪ ، يبدأ نظام تخزين الطاقة في التنظيم خلال 200 مللي ثانية ، ومن خلال استراتيجية التضخيم المتمثلة في "قوة الشحن والتفريغ=التنبؤ × 1.2" ، يتم التحكم في تقلب الطاقة المتصلة الشبكة النهائية ضمن ± 2 ٪. تزيد هذه التكنولوجيا من الكهرباء على الشبكة في محطة الطاقة بنسبة 3 ٪ ، مما يؤدي إلى إيرادات سنوية إضافية قدرها 12 مليون يوان.
تتناول حل "مجموعة الأسر الموزعة" في ألمانيا السيناريوهات المنزلية . 500} أنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية (بسعة إجمالية تبلغ 10 ميجاوات/20 مترًا في الساعة) من خلال منصة محطة توليد طاقة افتراضية ، تزيد من "توزيع الطاقة" على الجيران ، حيث تُعطى "الإرشاد". تدفق الطاقة إلى الشبكة. تُظهر هذه الممارسة في مجتمع في برلين أن تقنية التجانس الموزعة هذه تقلل من تقلبات الطاقة في خطوط شبكة التوزيع بنسبة 60 ٪ وتمتد عمر المحولات لمدة 5 سنوات.
2 دعم الجهد التفاعلي: بناء "نقطة مرساة مستقرة" لشبكة الطاقة
تقنية "تنظيم الجهد المنسق لتخزين الطاقة" العاكس "في الولايات المتحدة مناسبة لشبكات الطاقة الضعيفة. قامت محطة طاقة تخزين الطاقة الكهروضوئية (500 ميجاوات/1GWH) في تكساس بتثبيت جهاز ديناميكي تعويض الطاقة (SVG) في نقطة اتصال الشبكة ، والذي يرتبط بمخرجات الطاقة التفاعلية لعامل تخزين الطاقة: عندما يكون الفولتية أقل من 0.95PU ، فإن نظام تخزين الطاقة الإفصاح (مع عامل تخزين الطاقة (SVG). 30 ٪ من العجز في الطاقة التفاعلية ؛ عندما يكون الجهد أعلى من 1.05pu ، قم بالتبديل إلى القدرة التفاعلية الاستقرائية (عامل القدرة 0.9). يضمن هذا المزيج أن يتم التحكم في انحراف الجهد عند نقطة اتصال الشبكة في غضون ± 2 ٪ ، مما يؤدي إلى زيادة بنسبة 40 ٪ في كفاءة التنظيم مقارنة بجهاز واحد.
إن مخطط تنظيم الجهد التكلفة المنخفضة في الهند مناسب لشبكات الطاقة الريفية. استجابةً لشبكة التوزيع الضعيفة ، تتبنى محطات تخزين الطاقة الكهروضوئية "تنظيمًا ديناميكيًا لتخزين الطاقة": يتم توصيل المكثفات الذاتية للشفاء (توفير القدرة التفاعلية للحمل الأساسي) بالتوازي على جانب العاكس ، ويتم تعديل نظام تخزين الطاقة ديناميكيًا وفقًا لتغييرات الجهد (نطاق الاستجابة ± 20 ٪. قام مشروع تخزين الطاقة الكهروضوئي البالغ 100 ميجاوات في راجستان بتحسين معدل تأهيل الجهد لشبكات التوزيع الريفية من 75 ٪ إلى 98 ٪ من خلال هذه التكنولوجيا ، وحل مشكلة الإغلاق المتكرر لمحركات الري.
3 استجابة التردد: قم بتفعيل "استجابة المستوى الثاني" لإمكانية تخزين الطاقة
تعزز تقنية "تنظيم التردد الأساسي+محاكاة القصور الذاتي" في أوروبا مرونة شبكة الطاقة. قامت محطة طاقة تخزين الطاقة الكهروضوئية بحجم 400 ميجاوات/800 ميجاوات في المملكة المتحدة بتعديل خوارزمية التحكم لعاكس تخزين الطاقة للحصول على "الجمود الظاهري" المميز: عندما يتجاوز معدل تغيير تواتر الشبكة (الحد الأقصى (DF/DT) 0.1Hz/s ، يتجاوز نظام تخزين الطاقة أو تمتلئه بالطاقة (الحد الأقصى للاستجابة). مولد متزامن. تقلل هذه الوظيفة من الحد الأقصى لانحراف التردد لشبكة الطاقة من 0.5 هرتز إلى 0.2 هرتز ، وتجنب انقطاع التيار الكهربائي الكبير- في عام 2019.
يحقق "FM FM" في أستراليا الحد الأقصى من الإيرادات. يشارك نظام تخزين الطاقة في سوق تنظيم الترددات لشبكة الطاقة في نيو ساوث ويلز ، واعتماد "استراتيجية التعديل" العالية- على السعة الصغيرة ": كل استجابة تستمر لمدة 1-2 ثانية ، ويتم التحكم في تغيير الطاقة في غضون 5 ٪ ، ويمكن أن يصل تردد التعديل اليومي إلى 300 مرة. من خلال هذا النموذج ، حققت محطة توليد الطاقة 200 ميجاوات/400 ميجاوات 35 ٪ من إجمالي إيراداتها من تنظيم التردد ، مما قلل من فترة استرداد الاستثمار إلى 6 سنوات. جوهرها هو خوارزمية "استجابة التنبؤ" ، والتي يمكن أن تتنبأ بتغيير تردد شبكة الطاقة في وقت واحد مقدمًا واغتنام الفرصة للتنظيم.
تعمل تقنية التعاون على الشبكة لمحطات تخزين الطاقة الكهروضوئية على إعادة تعريف العلاقة بين الطاقة الجديدة والشبكة. في المستقبل ، مع تطبيق التوائم الرقمية والاتصالات 5G ، ستكون محطات الطاقة هذه قادرة على التنبؤ بشكل أكثر دقة بالطلب على شبكة الطاقة ، وتحقيق التحول من "مصدر الشبكة التالي" إلى "الشبكة التالية لضبط المصدر" ، وتوفير الدعم الأساسي لبناء نوع جديد من نظام الطاقة مرونة عالية ومعدل تغلغل مرتفع.