Эрчим хүч хадгалах нарны хавтангийн системд батерей ашиглахын ашиг тус
Нарны эрчим хүч нь байгаль орчинд ээлтэй, элбэг дэлбэг бөгөөд чулуужсан түлшэнд суурилсан цахилгаан эрчим хүчнээс хамааралтай байдлыг бууруулж чаддаг тул түгээмэл болж байна. Нарны хавтан (фотоэлектрик/PV) нь нарны гэрлийг цахилгаан болгон хувиргадаг боловч нэг томоохон бэрхшээл бий: нарны хавтангаас цахилгаан үйлдвэрлэх нь эрчим хүчний эрэлт хэрэгцээтэй үргэлж нийцдэггүй. Өдрийн цагаар цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэл ихэвчлэн өндөр байдаг бол үдээс хойш болон оройн цагаар цахилгаан эрчим хүчний эрэлт ихэвчлэн нэмэгддэг. Энэ бол батерей нь чухал үүрэг гүйцэтгэдэг газар бөгөөд нарны хавтангаас цахилгааныг зөвхөн нар мандаж байх үед биш, харин хүссэн үедээ ашиглах боломжийг олгодог эрчим хүчний хадгалах хэрэгсэл юм. Энэ нийтлэлд нарны хавтангийн системд батерейг эрчим хүч хадгалах зорилгоор ашиглахын ашиг тусыг янз бүрийн үүднээс авч үзэх болно: техникийн, эдийн засгийн, тохь тухтай байдал, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийн талаар.
1. Үйлдвэрлэлийн цаг хугацаа болон эрчим хүчний хэрэглээний зөрүүг арилгах
Нарны хавтангийн систем дэх батерейны хамгийн үндсэн давуу тал нь оргил үйлдвэрлэлийн үед илүүдэл энергийг хадгалж, бага үйлдвэрлэлийн үед дахин ашиглах чадвар юм. Батерейгүй бол нарны хавтангаас шууд ашиглагдаагүй цахилгаан эрчим хүчийг ихэвчлэн үрэн таран хийдэг (сүлжээнээс гадуурх системийн хувьд) эсвэл сүлжээнд экспортолдог (сүлжээнд байгаа системийн хувьд). Батерейны тусламжтайгаар энэ энергийг шөнийн цагаар эсвэл үүлэрхэг цаг агаарт хадгалж, ашиглаж болно.
Энэ нь ялангуяа шөнийн цагаар гэрэл, зурагт, агааржуулагч, цэнэглэгч төхөөрөмж, гал тогооны хэрэгсэл ашиглах гэх мэт эрчимтэй хөдөлгөөнтэй өрхүүдэд онцгой хамаатай. Батерей нь өдрийн цагаар үйлдвэрлэсэн нарны эрчим хүчийг дэмий үрэхгүй, харин ашиглахад бэлэн нөөц болгон ашиглахад тусалдаг.
2. Эрчим хүчний бие даасан байдлыг нэмэгдүүлж, PLN-ээс хамаарлыг бууруулах
Батерейны тусламжтайгаар хэрэглэгчид нарны эрчим хүчний хэрэглээгээ нэмэгдүүлэх боломжтой. Энэ нь айл өрх эсвэл барилга байгууламжууд сүлжээнээс авахын оронд өөрсдийн цахилгаан эрчим хүчийг илүү их ашиглах болно гэсэн үг юм. Энэ нь эрчим хүчний илүү бие даасан байдлыг бий болгодог - ялангуяа тогтворгүй цахилгаан хангамжтай эсвэл цахилгаан эрчим хүчний үнэ өсч буй бүс нутагт.
Холимог системд (нарны хавтан, батерей, PLN сүлжээний хослол) оргил ачааллын үед PLN-ээс цахилгаан худалдан авах зардлыг бууруулахын тулд батерей ашиглаж болно. Сүлжээнээс гадуурх системд батерей нь бүр чухал бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд барилгуудыг сүлжээнд холбогдоогүй үед дангаар нь байлгах боломжийг олгодог.
3. Цахилгаан тасарсан үед нөөц эрчим хүч
Цахилгаан хангамжийн тасалдлын үед батерей нь нөөц эрчим хүчний эх үүсвэр болж чаддаг. Энэ нь ялангуяа гэр орон, эрүүл мэндийн байгууллага, оффис эсвэл тасралтгүй цахилгаан шаарддаг жижиг бизнесийн хувьд томоохон давуу тал юм. Цахилгаан тасалдал нь зөвхөн таагүй байдал үүсгэхээс гадна эдийн засгийн алдагдалд хүргэж болзошгүй - жишээлбэл, хөргөгчний эвдрэлээс болж хоол хүнс муудах, ажлын тасалдал эсвэл бизнесийн тасалдал.
Нөөц болгон бүтээсэн системийн тусламжтайгаар батерей нь гэрэл, интернетийн модем, усны шахуурга, хяналтын камер, хөргөгч зэрэг чухал ачааллыг тэсвэрлэж чаддаг. Зарим системүүд ачааллыг эрэмбэлэх (ачаалал эрэмбэлэх) боломжтой тул батерейны хүчийг хамгийн чухал төхөөрөмжүүдэд эхлээд ашигладаг.
4. Нарны эрчим хүчний ашиглалтын үр ашгийг дээшлүүлэх
Батерейгүй бол нарны хавтангийн системүүд илүүдэл эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг оновчтой ашиглахгүй байх нөхцөл байдалтай тулгардаг. Сүлжээнээс гадуурх системд өдрийн цагаар илүүдэл эрчим хүч хадгалах зай дутагдсанаас болж алдагдах тохиолдол гардаг. Сүлжээнд холбогдсон системд сүлжээнд экспортлох эрчим хүч нь холбогдох цэвэр тоолуурын схем эсвэл экспортын тарифаас хамааран харьцангуй их байж болно.
Батерей нь өөрөөр үрэгдэх эрчим хүчийг хадгалах, дахин ашиглах боломжийг олгосноор нарны эрчим хүчний ашиглалтын үр ашгийг нэмэгдүүлдэг. Энэ нөхцөлд батерей нь нарны хавтангийн хөрөнгө оруулалтын ашиг тусыг хамгийн их байлгахад тусалдаг бөгөөд учир нь хавтангийн гаралтын илүү их кВт.цаг нь хэрэглэгчийн хэрэглээнд ордог.
5. Цахилгаан эрчим хүчний зардлыг хэмнэх, тарифыг оновчтой болгох
Хүмүүс нарны хавтан суурилуулдаг гол шалтгаануудын нэг бол цахилгааны зардлыг хэмнэх явдал юм. Батерей нь эдгээр хэмнэлтийг хэд хэдэн аргаар нэмэгдүүлэх боломжтой:
1. Өндөр өртөгтэй цагуудад цахилгааны импортыг багасгах: Зарим бүс нутаг эсвэл тарифын схемд тодорхой цагуудад (ашиглалтын хугацаанд) цахилгааны зардал өндөр байж болно. Батерей нь хэрэглэгчдэд өндөр үнээр цэнэглэгдэх үед батерейгаас цахилгаан ашиглах, бага үнээр цэнэглэх эсвэл нарны хавтан өндөр хүчин чадлаар үйлдвэрлэх үед батерейг цэнэглэх боломжийг олгодог.
2. Оргил ачааллыг бууруулах (оргил ачааллыг бууруулах): Бизнесийн хэрэглэгчдийн хувьд цахилгааны зардалд оргил ачаалал ихэвчлэн нөлөөлдөг. Батерей нь нэмэлт эрчим хүчээр хангах замаар ачааллын огцом өсөлтийг бууруулахад тусалдаг бөгөөд ингэснээр эрэлтэд суурилсан төлбөрийг бууруулдаг.
3. Генератороос хамаарлыг багасгах: Цахилгаан байнга тасардаг газруудад генераторууд нь ихэвчлэн нөөц шийдэл болдог. Гэсэн хэдий ч ашиглалтын зардал (түлш, засвар үйлчилгээ) өндөр байдаг. Батерей нь генераторын хэрэглээний давтамжийг бууруулж эсвэл тодорхой ачааллын үед сольж болно.
Хэмнэлт нь батерейны үнэ, хэрэглээний хэв маяг, системийн хүчин чадал, орон нутгийн зохицуулалтаас ихээхэн хамаардаг гэдгийг тэмдэглэх нь чухал юм. Гэсэн хэдий ч ерөнхийдөө батерей нь эрчим хүчний менежментийн эдийн засгийн илүү уян хатан байдлыг санал болгодог.
6. Хүчдэлийг тогтворжуулж, цахилгаан чанарыг дэмждэг
Батерей нь сайн инвертер/цэнэглэгчийн хамт гэрийн цахилгааны системийг тогтвортой байлгахад тусалдаг. Зарим тохиолдолд батерей нь компьютер, сүлжээний тоног төхөөрөмж, эмнэлгийн хэрэгсэл эсвэл жижиг үйлдвэрлэлийн машин механизм зэрэг мэдрэмтгий электрон төхөөрөмжүүдийн илүү тогтвортой тэжээлийг хадгалах замаар цахилгааны хэлбэлзлийг бууруулахад тусалдаг.
Илүү нарийн төвөгтэй системүүдэд батерейг цэнэглэх болон цэнэггүйжүүлэх үйл явцыг оновчтой зохицуулахын тулд ухаалаг эрчим хүчний удирдлагын систем (EMS)-тэй хамтран ажиллах боломжтой. Үүний үр дүнд эрчим хүчний чанар сайжирч, систем илүү удирдахад хялбар болдог.
7. Сэргээгдэх эрчим хүчний өргөн хүрээтэй интеграцийг дэмжих
Системийн хувьд батерей нь зөвхөн нэг айлд ашиг тусаа өгөхөөс гадна сэргээгдэх эрчим хүчийг илүү өргөн хүрээнд нэгтгэхэд хувь нэмэр оруулдаг. Нарны эрчим хүч нь завсарлагатай байдаг (цаг агаар, өдрийн цагаас хамаарна). Илүү олон нарны цахилгаан станц суурилуулах тусам сүлжээний тогтвортой байдлыг хадгалах технологи нь илүү чухал болдог.
Батерей нь эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг "тэгшлүүлэхэд" тусалдаг бөгөөд илүүдэл үед нь хадгалж, дутагдалтай үед нь гаргадаг. Энэ нь илүү цэвэр, найдвартай цахилгааны системийг дэмжиж, чулуужсан түлшээр ажилладаг нөөц цахилгаан станцуудын хэрэгцээг бууруулдаг.
8. Өөр өөр хэрэгцээ болон цар хүрээний уян хатан байдал
Нарны хавтангийн батерейнууд нь янз бүрийн хүчин чадал, технологи, тохиргоотой байдаг. Орон сууцны хэрэглэгчид шөнийн цагаар хэдэн цаг ашиглахад хангалттай батерейг сонгож болох бол бизнесийн хэрэглэгчид оргил ачааллыг бууруулах эсвэл цахилгаан тасалдах үед ажиллагааг нь хангахын тулд илүү том систем зохион бүтээж болно.
Батерейны технологи нь хар тугалганы хүчилээс лити-ион (жишээ нь, LiFePO4) хүртэл хөгжсөн бөгөөд эдгээр нь илүү бат бөх, үр ашигтай, хөнгөн болсон. Өргөн хүрээний сонголттой тул системийг таны хэрэгцээ, төсөвт тохируулан өөрчлөх боломжтой.
9. Байгаль орчинд үзүүлэх эерэг нөлөөлөл
Нарны эрчим хүчийг хадгалахын тулд батерей ашиглах нь цэвэр эрчим хүчний хэрэглээг нэмэгдүүлж, чулуужсан түлшнээс гаргаж авсан цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээг бууруулдаг. Хэрэв батерей нь айл өрхүүдэд генераторын хэрэглээг багасгах боломжийг олговол ялгарал болон агаарын бохирдлыг мөн мэдэгдэхүйц бууруулж чадна.
Батерей үйлдвэрлэх, дахин боловсруулах үйл явцын улмаас байгаль орчинд сөргөөр нөлөөлдөг ч салбарын чиг хандлага нь үр ашгийг нэмэгдүүлэх, ашиглалтын хугацааг уртасгах, дахин боловсруулах системийг сайжруулахад чиглэж байна. Зөв ашиглалт, ашиглалтын хугацааны менежменттэй бол батерей нь цэвэр эрчим хүчний шилжилтийн чухал хэсэг хэвээр байж чадна.
Дүгнэлт
Нарны хавтангийн систем дэх батерей нь өргөн хүрээтэй бөгөөд бодит ашиг тусыг санал болгодог: эрчим хүчийг шууд ашиглахаар хадгалах, эрчим хүчний бие даасан байдлыг нэмэгдүүлэх, цахилгаан тасалдах үед нөөц эрчим хүчээр хангах, нарны хавтангийн үйлдвэрлэлийн ашиглалтыг хамгийн их байлгах, ачаалал болон тарифын менежментээр дамжуулан цахилгаан эрчим хүчний зардлыг хэмнэхэд тусалдаг. Илүү өргөн хүрээнд авч үзвэл, батерей нь сэргээгдэх эрчим хүчийг нэгтгэхэд хувь нэмэр оруулж, цахилгаан эрчим хүчний системийн тогтвортой байдлыг дэмждэг.
Нарны хавтангийн хөрөнгө оруулалтаа хамгийн их байлгах, тав тухыг нэмэгдүүлэх, гэр орон эсвэл бизнесийнхээ эрчим хүчний аюулгүй байдлыг сайжруулахыг хүсч буй хэн бүхний хувьд батерей нь улам бүр хамааралтай шийдэл болж байна. Зөв хүчин чадлын төлөвлөлт, тохирох батерейны технологийг сонгох, бат бөх инвертер болон эрчим хүчний менежментийн системтэй бол батерей нь нарны эрчим хүчийг оновчтой, тогтвортой цуглуулах гол түлхүүр болж чадна.
