Электростанция гибридная: Гибридная солнечная станция – комплексное решение всех вопросов электроснабжения загородного дома.

Содержание

АВТОНОМНЫЕ И ГИБРИДНЫЕ СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

 Принцип работы солнечной электростанции:

 -Кремниевые фотоэлементы солнечной панели преобразуют энергию солнечного излучения в электрический постоянный ток.

-Контроллер заряда получает постоянный ток от солнечной панели, выравнивает напряжение и распределяет поток электроэнергии между накопителем и потребителем.

-Инвертор получает постоянный ток от контроллера заряда и преобразует его в переменный для питания электрооборудования потребителя.

 Чтобы правильно подобрать солнечную электростанцию следует учитывать, как минимум:

  •  Задача, которую должна выполнять солнечная электростанция (резервное электроснабжение, ибп, автономное, круглогодичное, дневное, сезонное использование)
  • Перечень подключаемого электрооборудования (холодильник, телевизор, светодиодное освещение, видеонаблюдение, охранная система, автоматические ворота, погружной насос и прочее...)

  • Режим работы электрооборудования в течении суток (для подбора емкости акб, основная нагрузка на электростанцию дневная/вечерняя/ночная/равномерная)

  • Суммарная мощность одновременно включенных всех бытовых приборов (данный параметр служит для подбора мощности инвертора)

  • Местонахождение обьекта (для расчета выработки и подбора мощности массива солнечных панелей, с учетом месторасположения обьекта и высоты над уровнем моря)

  • Среднемесячное потребление электроэнергии кВт (важный параметр, который служит для расчета выработки и подбора мощности массива солнечных панелей, с учетом эффективности MPPT, а так же с учетом потерь в проводниках и собственного потребления оборудования, при ориентации массива СП на юг под углом 45о к горизонту)

 При подборе оборудования следует учитывать огромное количество нюансов! Энергия солнца-Юг предлагает пренебречь этими пунктами и просто позвонить нам, чтобы не ошибиться с выбором, мы все сделаем за вас, сэкономим кучу вашего времени и денег!

С нами легко работать, убедитесь сами! Тел.:+7 918 167 92 34

 Цены на ПОЛНЫЕ КОМПЛЕКЫ, из первых рук, "ПОД КЛЮЧ", расчитываются по запросу, под определенную задачу выработки, мощности электрооборудования и ваших потребностей кВт*ч в месяц!

Гибридные солнечные электростанции — NENCOM

Солнеч­ная элек­тро­стан­ция, соче­та­ю­щая воз­мож­но­сти сете­вой и авто­ном­ной систем, назы­ва­ется Hybrid Solar Power System. Она имеет под­клю­че­ние к внеш­ней сети, но может обес­пе­чить резерв­ное пита­ние при её отклю­че­нии. Кроме этого, акку­му­ля­торы системы уве­ли­чи­вают соб­ствен­ное потреб­ле­ние бес­плат­ной сол­неч­ной энер­гии.

Как и сете­вая сол­неч­ная элек­тро­стан­ция, гибрид­ная система даёт воз­мож­ность про­дажи лишней энер­гии в обще­ствен­ную сеть при нали­чии дого­вора с сете­вой ком­па­нией. Это выгодно в тех слу­чаях, когда тариф на про­дажу элек­три­че­ства в сеть выше, чем на покупку из сети. Если ситу­а­ция обрат­ная, то лучше сохра­нить энер­гию в акку­му­ля­то­рах, чтобы исполь­зо­вать её вече­ром.

В сол­неч­ные дни бывают пери­оды, когда нако­пи­тели энер­гии уже пол­но­стью заря­жены, а гене­ра­ция всё ещё пре­вы­шает теку­щее потреб­ле­ние. В этом случае излишки будут экс­пор­ти­ро­ваны в сеть: лучше про­дать элек­три­че­ство по любой цене, чем поте­рять его.

В отли­чие от авто­ном­ной сол­неч­ной элек­тро­стан­ции, гибрид­ное реше­ние не тре­бует боль­шой ёмко­сти акку­му­ля­тор­ных бата­рей, так как отклю­че­ния внеш­ней сети слу­ча­ются редко и длятся обычно не более несколь­ких часов. Для особых слу­чаев, напри­мер, при дли­тель­ном отклю­че­нии внеш­ней сети в пас­мур­ную погоду, можно уста­но­вить дизель­ный гене­ра­тор, кото­рый быстро заря­дит акку­му­ля­торы до необ­хо­ди­мого уровня.

Если под­клю­че­ние объ­екта к общей энер­го­сети только пла­ни­ру­ется, но элек­три­че­ство нужно уже сейчас, можно постро­ить гибрид­ную элек­тро­стан­цию и исполь­зо­вать её в авто­ном­ном режиме до появ­ле­ния сети. Обычно стро­и­тель­ство сол­неч­ной элек­тро­стан­ции зани­мает намного меньше вре­мени, чем оформ­ле­ние доку­мен­тов на уста­новку инди­ви­ду­аль­ного транс­фор­ма­тора и под­клю­че­ние к сети.

Таким обра­зом, гибрид­ная сол­неч­ная элек­тро­стан­ция объ­еди­няет плюсы сете­вой и авто­ном­ной систем, а стоит при этом дешевле, чем авто­ном­ная элек­тро­стан­ция.

В гибрид­ной элек­тро­стан­ции могут исполь­зо­ваться отдель­ные инвер­торы для сол­неч­ных моду­лей и акку­му­ля­тор­ных бата­рей, либо один гибрид­ный инвер­тор, кото­рый содер­жит в своём кор­пусе всю необ­хо­ди­мую элек­тро­нику.

Примеры гибрид­ных элек­тро­стан­ций

Выберите удобный способ связи или заполните форму:

Гибридная солнечная электростанция мощностью 4,5 кВт, 18 модулей по 250Вт

Гибридная солнечная электростанция, мощность солнечных модулей 4,5 кВт, оборудование Schneider Electric

Основное назначение гибридной солнечной станции это увеличение мощности основной сети, экономия электроэнергии и подпитка системы резервного электропитания в моменты отключения основного электричества. Именно эти задачи были решены специалистами компании Реалсолар на данном объекте в Ленинградской области.

Рассмотрим каждую задачу по отдельности:

1. Увеличение мощности основной сети - при недостаче мощности по любой из фаз, гибридный трехфазный инвертор Schneider Electric автоматически в режиме on-line добавляет недостающую мощность от аккумуляторного блока. Например, у вас на вводе дома установлен вводной автомат 16А, что ограничивает протекаемую мощность в 3,5 кВт, при потреблении нагрузкой мощности, например 5 кВт, недостающая мощность в размере 1,5 кВт будет добавлена от аккумуляторов.

Аккумуляторный блок при этом будет разряжаться, а установленные солнечные модули заряжать его, позволяя пользоваться большей мощностью длительное время. Максимальная мощность подкачки будет отграничена инверторами, а время емкостью аккумуляторного блока. Чем больше установлено солнечных батарей - тем больше времени можно подкачивать недостающие мощности, при достаточно мощных инверторах.

2. Экономия электроэнергии - при наличии городской сети на входе гибридный инвертор автоматически начинает замещать потребляемую мощность из "розетки" энергией от солнечных батарей. В данном примере мы использовали 18 солнечных модулей по 250Вт каждый, в среднем такая солнечная электростанция вырабатывает 25 килловат энергии в сутки. Расчет выработки вы можете сделать самостоятельно, если воспользуетесь нашим On-line калькулятором для расчета солнечных электростанций.

3. Подпитка системы резервного электроснабжения

- при наличии сетевого электричества главной проблемой загородного проживания становится прерывание основного электроснабжения. При отключениях электроэнергии наступает большой дискомфорт, соизмеримый с коллапсом. Поэтому одной из главных задач при постройке загородного дома является создание собственной системы бесперебойного электроснабжения. Вариантов резервирования сети бывает несколько, но в данном проекте при пропадании питания система резерва питает нагрузку от аккумуляторов через инверторы. Время резервирования напрямую зависит от емкости аккумуляторных батарей, поэтому установка солнечных батарей переводит такую систему  в систему автономного электроснабжения. Солнечные батареи являются эффективным способом выработки альтернативной энергии, время резервирования при их применении будет стремиться к бесконечности. 

В качестве источников энергии были предложены солнечные батареи премиального качества производства Delta Solar, которые вы всегда можете заказать в нашем интернет магазине. Восемнадцать солнечных модулей Delta по 250Вт вырабатывают до 25 кВт часов электрической энергии в сутки.

Для крепления солнечных модулей мы всегда используем профессиональные системы для монтажа солнечных батарей из аннодированного алюминия. Данный профиль мы заказываем в России на крупном заводе-производителе. В течение 5-10 рабочих дней мы можем поставить партию любого объёма, для монтажа солнечных электростанций абсолютно любой мощности.

Закажите профессиональный монтаж в нашей организации и вы получите отличное качество выполненных работ профессионалами, и наши гарантии.
Нас действительно рекомендуют соседям.

Гибридная солнечная электростанция Экодабл 277кВт/сутки (60кВт МАП, 8000Ач AGM, 46.2кВт BST)

Данная солнечная электростанция (СЭС) в последствии может быть модернизирована. При добавлении солнечных панелей увеличивается выработка энергии в светлое время суток, при добавлении аккумуляторов увеличивается время автономной работы (в случае пасмурной погоды, в ночное время, либо в зимний период).

В случае, если Вы хотите модернизировать эту станцию под Ваши нужды, обратитесь к менеджерам нашей компании.

СЭС Экодабл работает полностью в автоматическом режиме. Ее можно настроить как на автономную работу совместно с генератором или промышленной сетью, так и сетевую работу — режим подкачки энергии солнца в промышленную сеть, в зависимости от целей, которые преследуются — автономия или экономия.

Комплектация:

Мы осуществляем монтаж солнечных электростанций (СЭС) и профессиональную настройку оборудования.

Цена — 20-25% от стоимости станции.

Стоимость рассчитывается в зависимости от:
- этажности строения
- наклона крыши
- материала кровли
и других факторов, влияющих на сложность монтажных работ.

Производит электричества – до 277 кВт часов в сутки в весенне-летний период
Занимаемая площадь солнечными панелями - 270 м2

Гарантия на панель — 10 лет, срок службы панели — 30 лет
Гарантия на АКБ — 1 год, срок службы АКБ — 8 лет
Гарантия на контроллер заряда — 1 год
Гарантия на инвертор — 1 год

Данный комплект допускает работу электроприборов суммарной мощностью не превышающей

60 кВт:

• Зарядки телефонов и прочих гаджетов;

• Ноутбуки;

• Освещение;

• Насосы;

• Телевизоры;

• Прочие небольшие электроприборы.

Гибридная солнечная электростанция Экодабл отличное решение для дома или дачи, если Вы хотите экономить и запасать сгенерированную солнечную энергию.

Узнать количество солнечных дней за год в Вашем городе можно перейдя по этой ссылке.

Гибридная солнечная электростанция 5 кВт (СБ 5400 Вт АКБ 4*200Ач)

Гибридная солнечная электростанция 5 кВт (СБ 5400 Вт АКБ 4*200Ач) является эффективным решением для электроснабжения небольшого дома, дачи, магазина или офиса. Номинальная мощность инвертора составляет 5000 Вт, пиковая мощность 10000 Вт. Гибридная солнечная электростанция реализуется на базе самого продвинутого китайского гибридного солнечного инвертора  Voltronic Power (Тайвань) модификации SmartWatt Hybrid 5K 48V 80А MPPT мощностью 5 кВт со встроенным МРРТ-контроллером до 6000Вт.

Главным достоинством гибридной солнечной электростанции является возможность подкачивания (подмешивания) энергии от солнечных батарей в сетевой энергии. Как это работает: допустим солнечные панели вырабатывают 1,5 кВт, а ваши приборы потребляют 2 кВт, в этом случае инвертор от сети возьмет только недостающие 500Вт. Если сеть отсутствует вовсе или произошло отключение, то инвертор будет работать по принципу автономного инвертора - питать подключенное оборудование от солнца и заряжать аккумуляторы, если солнца будет не хватать, то недостаток  будет браться из аккумуляторных батарей. Заряд и глубина разряда аккумуляторов имею гибкие режимы настроек.

Гибридный солнечный инвертор SmartWatt Hybrid 5K 48V 80А MPPT позволит вам не только обеспечить себя электричеством, но и расширить возможности вашей сети, а с помощью функции подмешивания, сэкономить на электроэнергии.

Инвертор SmartWatt Hybrid 5K 48V 80А MPPT обладает очень полезной функцией - заряд аккумуляторов по таймеру. Эта функция полезна тем, у кого есть тариф "День-Ночь", выставив заряд аккумуляторов от сети на ночное время по более дешевому тарифу. 

. Мощность солнечной батареи

5400 Вт обеспечивает расход электроэнергии в следующем количестве:

  • в летнее время до 36000 Вт*ч/сутки 
  • в зимнее время до 6000-18000 Вт*ч/сутки

В комплект входит:

Для безопасной эксплуатации оборудования рекомендуем установить систему защиты цепей переменного и постоянного тока (автоматические выключатели, предохранители-размыкатели, УЗИП). Данный комплект согласовывается индивидуально с Покупателем.

Длина солнечного кабеля и его сечение зависят от места и особенностей монтажа (согласовывается индивидуально с Покупателем). Для минимизации потерь напряжения на всей длине солнечного кабеля, рекомендуем расстояние от солнечных батарей до инвертора делать минимальным.

Комплект креплений для солнечных батарей так же зависит от места их установки (согласовывается индивидуально с Покупателем). Чаще всего для этого используется крыша. Рекомендуемый угол наклона солнечных батарей к горизонту составляет 45 град., ориентация на Юг.

Для увеличения продолжительности светового дня и снижения нагрузки на массив аккумуляторов рекомендуется разносторонний монтаж по сторонам света: Восток - Юг - Запад. В таком случает каждая группа солнечных батарей должна иметь блокирующий диод, для устранения влияния параллельных групп друг на друга.

К каждому проекту солнечной электростанции мы подходим индивидуально, учитываем особенности и режимы эксплуатации оборудования. На выходе получаем оптимальное решение непосредственно под вашу задачу. 

Для полного просчета Вашей солнечной системы относительно базового комплекта вы можете связаться с нашими инженерами по следующим телефонам: 

8 (861) 292-02-09, 8 (928) 884-02-09 или отправить запрос на e-mail: [email protected]

Используя комплект, Вы с уверенностью можете пользоваться такими электроприборами как:

  • Ноутбук, телевизор, DVD проигрыватель, холодильник
  • Осветительные энергосберегающие приборы, зарядные устройства
  • Бытовые приборы с номинальной мощностью до 3000 Вт

Емкость аккумуляторных батарей составляет 200А*ч при 48В (4 шт. АКБ 12В 200А*ч). Данная емкость аккумуляторной системы позволит использовать до 9600 Вт*час энергии при 100% разряде аккумуляторной системы, рекомендуемая глубина разряда 30% достигается настройками блока бесперебойного питания. К примеру, при постоянной нагрузке в 1000Вт емкости АКБ хватит на 6,0 ч 40 мин работы без подзарядки при глубине разряда 70%(остаток емкости АКБ 30%).

Время автономной работы в отсутствии солнца при 70% разряда аккумуляторной батареи:

Мощность, Вт 1000 Вт 1500 Вт 2000 Вт 3000 Вт
Автономия, час 6 ч 40 мин  4 ч 30 мин 3 ч 20 мин 2ч 15 мин

Используемый в системе Гибридный солнечный инвертор SmartWatt Hybrid 5K 48V 80А MPPT позволяет расширить возможности данной солнечной электростанции до следующих характеристик:

1)  Дополнительная установка солнечных батарей, что позволит иметь гарантированный выработку электроэнергии в пасмурную погоду

2) Увеличить емкость аккумуляторных батарей для увеличения времени автономии

3) Увеличить мощность системы путем параллельного подключения дополнительного инвертора к одному массиву аккумуляторных батарей (требуется плата параллельного подключения)

4) Возможность подключения трех инверторов в трехфазную сеть (требуется плата синхронизации).

 

Гибридная электростанция речного обстановочного теплохода 457 проекта


Please use this identifier to cite or link to this item: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/40546

Title: Гибридная электростанция речного обстановочного теплохода 457 проекта
Authors: Кадыров, Роллан Ергазыулы
metadata.dc.contributor.advisor: Гусев, Николай Владимирович
Keywords: гибридное электроснабжение; солнечные электростанции; разработка гибридной электростанции; солнечные батареи; гелиевые аккумуляторы; инверторы; контроллер заряда; hybrid power supply; solar power station; development of a hybrid power plant; solar panels; helium accumulators; inverter; controller
Issue Date: 2017
Citation: Кадыров Р. Е. Гибридная электростанция речного обстановочного теплохода 457 проекта : дипломный проект / Р. Е. Кадыров ; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), Энергетический институт (ЭНИН), Кафедра электропривода и электрооборудования (ЭПЭО) ; науч. рук. Н. В. Гусев. — Томск, 2017.
Abstract: Объектом исследования являются: Маломерное судно. Цель работы: Проект гибридного электроснабжения речного обстановочного теплохода, с использованием солнечной электростанции и маршевого дизеля с аккумуляторными батареями способной обеспечить бесперебойное электроснабжение автономного потребителя за счет преобразования энергии солнца. В процессе исследования проводились: Расчет потребителей электроэнергии, обусловленный выбор солнечных панелей по мощности, расчет и выбор емкостей аккумуляторных батарей, выбор дополнительного оборудования для работы гибридной электростанции.
The object of the study are: boat. Objective: the Project hybrid power supply situational river boat, using solar power and propulsion diesel battery capable of providing uninterrupted power supply for Autonomous consumers by converting energy from the sun. In the process studies were conducted: Calculation of the electricity consumers to choose solar panels for power calculation and selection of battery capacities, the choice of additional equipment for operation of the hybrid power plant.
URI: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/40546
Appears in Collections:Выпускные квалификационные работы (ВКР)

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Что такое гибридные солнечные электростанции?

Использование альтернативной солнечной энергии делает возможным стать энергонезависимыми. Энергозависимость достигается только после тщательного анализа и правильных расчетов.

Во многих странах мира солнечные электростанции широко распространены и имеют первостепенное значение для экономики.

Гибридная солнечная электростанция - специальная электроустановка, генерирующая солнечную электроэнергию. Ее используют для автономного снабжения и для продажи излишков производимой электроэнергии.  Данная электростанция сочетает в себе функции автономной и сетевой. Такая установка работает по принципу резервного обеспечения и питания от сети.

Особенности работы

При достаточной солнечной интенсивности солнечные панели генерируют электричество и подают ее на гибридный инвертор, потом от него осуществляется питание. Любые излишки электроэнергии от инвертора поступают на аккумуляторные батареи, подзаряжая их. Когда аккумуляторы заряжены полностью, излишки энергии подаются в сеть для продажи.

Продажа лишней энергии в общественную сеть осуществляется при наличии договора с сетевой компанией. Это выгодно, когда тариф на продажу электричества в сеть выше, чем на покупку из сети. Когда ситуация обратная, то лучше сохранить энергию в аккумуляторах, чтобы использовать её вечером. В солнечные дни бывают периоды, когда накопители энергии уже полностью заряжены, а генерация превышает текущее потребление. В этом случае излишки будут экспортированы в сеть: лучше продать электричество по любой цене, чем потерять его.

В случае пасмурной погоды, короткого солнечного дня зимой или частых осадков солнечные батареи работают не на полную мощность. Солнечная электростанция может не вырабатывать необходимое количество энергии, тогда питание будет осуществляться за счет аккумуляторов или сети. При настройке инвертора можно сделать выбор источника резервного питания будет в приоритете.

В результате получается максимальная автономия - минимальное потребление электроэнергии и окупаемость за счет продажи излишков электроэнергии в солнечные дни.

Комплектация:

  • гибридный инвертор;
  • аккумуляторные батареи;
  • солнечные батареи;
  • вспомогательные комплектующие (кабель, крепление, система защиты и т.п.).

Гибридная солнечная электростанция рассматривается вариант электроснабжения, если:

  • нет электросети и ее подключение будет через какое-то время;
  • частые отключения электропитания более суток;
  • продавать излишки электричества станция.

Преимущества и недостатки гибридной солнечной электростанции

Гибридная солнечная электростанция считается самой функциональной, сочетая в себе все преимущества видов солнечных электростанций. При этом имеет ряд недостатков:

  • высокая цена - самая дорогая среди всех трех типов солнечных электростанций.
  • ограничения по эксплуатации инвертора. Открытое пространство или холодные и запыленные помещения противопоказаны.
  • длительная окупаемость. При необходимости замены аккумуляторных батарей каждые 3-8 лет окупаемость достигается через 8-10 лет.
  • не всегда обеспечивает автономность. При длительной пасмурной погоде днем не успевают аккумуляторные батареи получить полный заряд.

Выгоды гибридной солнечной электростанции:

  • бесшумная и эффективная работа;
  • минимизация затрат на энергопотребление;
  • автономность при аварийных отключениях;
  • защита объекта от перепадов мощности городского электроснабжения;
  • возможность монтажа на любом объекте и подключения разнообразного электрооборудования;
  • система настроек и переключений полностью автоматическая;
  • наглядность демонстрации результатов работы;
  • срок службы более 25 лет;
  • получение прибыли от продажи лишней электроэнергии в городскую сеть.

Монтаж гибридной солнечной электростанции предпочтителен предприятиям, которые функционируют круглосуточно.

В последнее время отслеживается тенденция увеличения использования солнечной энергии и в частных, и в корпоративных целях. Монтируя солнечные электростанции, необходимо рассчитать потребляемую мощность объекта. При анализе расходов можно воспользоваться показаниям счетчика, с учетом сезонных колебаний затрат энергии.

гибридных солнечных электростанций и электростанций быстро растут, но насколько они хороши?

По мере того, как цены на батареи продолжают падать, а распространение переменной ветровой и солнечной генерации растет, разработчики электростанций все чаще сочетают ветровые и солнечные проекты с местными батареями, создавая «гибридные» электростанции.

Изменчивость ветровой и солнечной энергии требует балансировки для удовлетворения требований системы, в которой они работают. Хотя это обычно делается на системном уровне - с использованием управляемых электростанций, реагирования на спрос и других методов - разработчики видят некоторые преимущества интеграции аккумуляторы на месте, благодаря чему ветряная или солнечная установка больше похожа на обычную электростанцию.

Интерес к гибридным растениям высок, и гибридизация может дать преимущества по сравнению с автономными растениями, согласно новому исследованию Национальной лаборатории Лоуренса Беркли и Исследовательского института электроэнергии.

Однако существуют также ограничения для гибридизации, а рыночные правила и политические стимулы могут улучшить или разрушить финансы проекта. В исследовании, опубликованном в The Electricity Journal , рассматриваются эксплуатационные преимущества и недостатки, относительные затраты и выгоды, а также отраслевые тенденции в отношении гибридных электростанций.

Активное развитие гибридного проекта

В США уже есть 4,6 гигаватт ветряных, газовых, нефтяных и фотоэлектрических электростанций, совмещенных с аккумуляторными батареями, еще 14,7 гигаватт находятся в трубопроводе непосредственного развития и 69 гигаватт в долгосрочном соединении. очереди региональных энергетических рынков, согласно данным по очереди на присоединение от Управления энергетической информации США, региональных передающих организаций и независимых системных операторов.

В очередях на присоединение четверть всех предложенных солнечных проектов объединены с батареями, а 4 процента ветровых проектов также предложены как гибриды.В Калифорнии почти две трети солнечных проектов предлагаются в виде гибридов.

Гибридная емкость и емкость автономной батареи в каждой очереди ISO.

Благодаря высокому проникновению солнечной энергии (на нее приходилось 20 процентов энергобаланса в 2019 году) в Калифорнии наблюдается низкая чистая нагрузка днем, с большим подъемом в вечерние часы, когда солнце садится - явление, известное как «утиная кривая». Штат также видит наибольшее количество предлагаемых автономных аккумуляторных систем и является регионом с наибольшим количеством предлагаемых гибридных ветряных проектов.

Скрещивать или нет?

Размещение генераторов и аккумуляторов в одном месте может сэкономить на общем оборудовании, подключении и разрешении затрат, улавливать иным образом ограниченную энергию и воспользоваться преимуществами федеральных налоговых льгот, которые поощряют подключение солнечных батарей и аккумуляторов. Системные операторы и покупатели могут предпочесть гибридные установки автономным генераторам, учитывая их большую гибкость диспетчеризации.

Но размещение аккумуляторов вместе с генераторными установками не всегда может быть оптимальным решением.

Батареи могут быть заблокированы от полного участия на рынке, если они будут вынуждены заряжаться от их совместных генераторов. Кроме того, совместное размещение может снизить гибкость размещения проекта батареи. Крупные ветряные и солнечные электростанции расположены там, где достаточно возобновляемых ресурсов, имеется земля и возможно подключение к электросети. Однако это место может быть не там, где батарея обеспечивает наибольшие преимущества сети. Важным фактором также может быть политика и структура рынка.

Плюсы и минусы гибридизации

Рынки мощности имеют большое значение

Рост гибридов также обусловлен падением цен.Цены по соглашениям о закупке электроэнергии для гибридных электростанций резко упали в последние годы, при этом снизились затраты на ветряные, солнечные батареи и батареи. Основываясь на информации о контрактных ценах для 23 из 109 интерактивных и трубопроводных гибридных проектов с солнечными батареями, наше исследование показало, что цены упали с диапазона 2017 года от 40 до 70 долларов за мегаватт-час до 20-30 долларов за мегаватт-час в 2018 и 2019 годах.

Однако то, получают ли разработчики деньги за предоставление мощности или только за электроэнергию, является важным фактором, влияющим на экономичность гибридных установок.Стоимость добавления четырехчасового аккумуляторного хранилища для солнечного проекта в масштабе коммунального предприятия составляет от 4 до 14 долларов за мегаватт-час. Но добавленная стоимость может составлять от 13 до 31 доллара за мегаватт-час на объединенном рынке энергии и мощности в Калифорнии или от 1 до 9 долларов за мегаватт-час на энергетическом рынке в Техасе.

Повышение стоимости для фотоэлектрических и ветровых гибридов по сравнению с автономными проектами.

Экономическая привлекательность гибридных растений зависит от местоположения и будет зависеть от будущих тенденций оптовых цен.И хотя федеральные налоговые льготы для солнечной энергии также могут применяться к батареям, которые заряжаются напрямую от солнечных панелей, это означает, что батареи не всегда могут заряжаться от сети, что ограничивает их способность использовать периоды недорогой электроэнергии. .

Исследования лаборатории Беркли показывают, что по сравнению с автономными ветряными / солнечными электростанциями и аккумуляторными батареями гибридизация, которая ограничивает зарядку сети и снижает комбинированные ограничения на межсоединения гибридной станции, приводит к потере от 2 до 11 процентов стоимости оптового рынка.Преимущества гибридизации от получения федерального инвестиционного налогового кредита и снижения затрат на межсетевое соединение, возможно, потребуется превысить эти уровни, чтобы компенсировать потерю стоимости от гибридизации.

Время покажет, является ли эта тенденция недолговечным продуктом текущих факторов политики или более длительным явлением. Совместное размещение батарей с ветряными и солнечными батареями может обеспечить синергию затрат и повышение стоимости на текущих оптовых рынках. Но независимо расположенные батареи без ограничений на зарядку сети или ограничения на подключение возобновляемых генераторов в настоящее время могут принести больше пользы.

Необходимы дополнительные исследования для выяснения долгосрочного потенциала снижения затрат, рыночной стоимости и рисков / преимуществ гибридных проектов в рамках электроэнергетической системы.

****

Уилл Горман - аспирант-исследователь лаборатории Беркли.

Статья «Мотивы и варианты развертывания гибридных проектов« генератор плюс аккумулятор »в системе энергоснабжения» доступна в томе. 33, выпуск 5 журнала Electricity Journal, или онлайн здесь.Авторы - Уилл Горман, Эндрю Миллс, Марк Болинджер и Райан Уайзер из Berkeley Lab; Никита Г. Сингхал и Эрик Эла из Исследовательского института электроэнергетики; и Эрик О'Шонесси из Clean Kilowatts.

Гибридные электростанции: статус установленных и предлагаемых проектов

По мере падения цен на батареи и роста производства ветровой и солнечной энергии разработчики электростанций все чаще сочетают ветряные и солнечные проекты с местными батареями, создавая «гибридные» электростанции. Но гибридные или совмещенные растения были частью U.S. Электроэнергетика смешивалась на протяжении десятилетий, с широким диапазоном конфигураций, которые выходят за рамки спаривания генератора с батареей. Это новое резюме отслеживает и отображает существующие гибридные и совмещенные заводы в Соединенных Штатах, а также синтезирует данные из очередей межсетевого взаимодействия поколений, чтобы проиллюстрировать интерес разработчиков к следующей волне заводов. Объем включает в себя совместно расположенные гибридные установки, которые объединяют два или более генераторов и / или создание этой пары с хранилищем в одной точке соединения, а также полные гибриды, которые имеют совместное расположение и совместное управление.Основное внимание уделяется более крупным системам мощностью 1 МВт +: более мелкие (часто «закрытые») проекты также становятся все более распространенными, но не включаются в синтез данных. Частично на основании данных формы 860 EIA, на конец 2019 года в Соединенных Штатах уже действовало как минимум 125 совмещенных гибридных заводов (> 1 МВт), общая суммарная мощность которых превышала 14 ГВт. Некоторые из наиболее распространенных конфигураций включают накопление энергии ветра + (13 проектов, 1290 МВт ветра, 184 МВт накопителя), фотоэлектрические системы + накопители (40 проектов, 882 МВт фотоэлектрических систем, 169 МВт накопителей) и накопители на ископаемом топливе (10 проектов, 2414 МВт на ископаемом топливе). , Накопитель 91 МВт).Данные из очередей присоединения демонстрируют значительный коммерческий интерес, который существует к гибридным электростанциям, особенно солнечным, расположенным рядом с хранилищами. К концу 2019 года в очереди страны находилось не менее 367 ГВт солнечных электростанций; 102 ГВт (~ 28%) этой мощности было предложено в качестве гибридного, наиболее типичного сочетания фотоэлектрической энергии с аккумуляторной батареей. Что касается ветроэнергетики, то в очереди стояло 225 ГВт мощности, из которых 11 ГВт (~ 5%) предлагались как гибрид, опять же чаще всего в сочетании с ветроэнергетической установкой. Предлагаемые солнечные + аккумуляторы расположены по всей территории Соединенных Штатов, но наиболее заметными коммерческими интересами являются Калифорния и западные регионы, не входящие в ИСО.Предлагаемые ветроэнергетические установки и автономные накопители также в определенной степени ориентированы на эти регионы страны.

Гибридные электростанции - неэффективное использование аккумуляторной технологии

Гибридные электростанции, также известные как проекты «солнечная энергия плюс накопление» или «энергия ветра плюс накопление энергии», в последние годы приобрели значительную популярность. Эти проекты сочетают солнечную или ветровую энергию с аккумулятором. В результате получается несколько управляемая электростанция, работающая на возобновляемых источниках энергии, которая может обеспечивать более плавную (менее изменчивую) энергию и сдвигать время доставки, чтобы избежать ужасной кривой утки (или найти более благоприятные ценовые окна).

Считается, что эти гибридные электростанции могут лучше конкурировать с управляемыми ресурсами ископаемого топлива за счет решения проблем с перебоями и сроками поставки, которые постоянно вызывают озабоченность по поводу энергии ветра и солнца. Таким образом, гибридные силовые установки кажутся на первый взгляд отличным подходом. Но есть и существенные недостатки.

Гибридные электростанции против. Солнечная энергия и хранение

Сравним два гипотетических объекта. Один из них - гибридная электростанция - стандартный проект солнечной энергии плюс накопитель.Другой - это то, что я называю проектом «солнечная энергия и накопители». Проектов солнечной энергии и аккумуляторов на самом деле не существует, но можно провести удобное теоретическое сравнение.

Оба объекта включают солнечную систему и систему хранения энергии на литиево-ионной батарее. Разница в том, что гибридный проект управляет системами хранения Solar plus вместе, через единое соединение, как единый комбинированный проект. С другой стороны, проект по солнечной энергии и хранению осуществляется как два совместно расположенных, но отдельных объекта.Солнечная энергия и накопитель отдельно связаны и управляются отдельно.

Часть солнечной энергии в обоих проектах должна соответствовать требованиям применимого сертификата возобновляемой энергии (REC) или программы стандарта портфеля возобновляемых источников энергии (RPS) в их юрисдикции. Они также должны убедиться, что имеют право на получение инвестиционного налогового кредита (ITC). Разница между ними в том, что часть хранилища солнечной энергии плюс проект хранилища также включена для целей REC / RPS и ITC. Поскольку это часть солнечного проекта, батарея должна действовать как солнечный проект, в то время как хранилище не включено в проект солнечной энергии и хранения.

Это означает, что с практической точки зрения, чтобы соответствовать различным стимулам и мандатам, проект «Солнечная энергия плюс накопитель» может заряжать свою систему накопления только собственно генерируемой энергией. Гибридные электростанции не заряжают свои аккумуляторы от сети. Проект солнечной энергии и хранения не имеет таких ограничений и может свободно заряжаться от сети. Это основное отличие в работе сильно влияет на функциональность аккумулятора.

Батареи

обладают множеством преимуществ

Литий-ионный накопитель энергии - это чрезвычайно гибкая технология, и батареи могут обеспечивать широкий спектр услуг для сети.В дополнение к смещению во времени, батареи способны обеспечивать вращающийся резерв, регулировку частоты, поддержку VAR (вольт-амперную реактивную) и многое другое. Каждая из этих услуг обеспечивает ценность для сети, и батареи могут предоставлять эти услуги только по номинальной предельной стоимости.

Однако для полноценного предоставления этих услуг аккумулятор должен заряжаться от сети. Поскольку проект солнечной энергии плюс не требует зарядки от сети, он не может полностью предоставлять эти услуги по поддержке сети.Все, что он может сделать, это сдвиг во времени. Все другие услуги по поддержке сети недоступны или сильно ограничены от батареи в рамках ограничений гибридной электростанции. То, что должно быть мощной системой поддержки сети, вместо этого сокращается до причудливого переключателя задержки.

С другой стороны, проект по солнечной энергии и хранению не ограничен. Его батарея может полностью обеспечивать все необходимые услуги по поддержке сети, а также обеспечивать те же функции переключения во времени, что и аккумуляторная батарея Solar Plus.

Владельцы могут выиграть, а другие проиграть

Два идентичных объекта в одном месте, но одно может обеспечить гораздо большую ценность для сети, чем другое.Конфигурация гибридной электростанции не дает значимого общего преимущества по сравнению с независимо управляемым накопителем энергии. Единственное преимущество этой структуры заключается в финансовых стимулах для возобновляемых источников энергии, от которых напрямую выигрывает только владелец проекта.

Но эти финансовые стимулы в конечном итоге распространяются на всех налогоплательщиков и налогоплательщиков, и плательщики налогов получают от системы хранения меньше максимальной ценности. Мы (все вместе) платим больше и получаем меньше, когда вместо солнечной энергии и накопления выбрана солнечная энергия плюс накопление.

Помимо урезанной функциональности, есть еще одна проблема, связанная с гибридными силовыми установками. Аккумулятор в гибридной силовой установке совмещен с генерацией. Важное значение имеет физическое расположение хранилища, и его лучше всего решать оператору сети, а не оператору генерации. Это не означает, что хранилище, подключенное к поколению, никогда не является лучшим местом для аккумуляторной системы, но ценность была бы максимальной, если бы размещение систем хранения было решено на основе стоимости сети, не зависящей от местоположения.

Изменение структуры стимулов может помочь

Вместо этого мы используем стимулы для возобновляемых источников энергии, чтобы неэффективно склонять таблицы в сторону хранилищ, подключенных к генерации. Это почти наверняка означает, что совокупные местоположения подключенных к сети систем хранения не находятся там, где оператор сети решил бы их разместить, то есть они не оптимально размещены. Мы напрямую стимулируем технически неэффективное поведение и некачественный дизайн сети.

Я возражаю против этих стимулов? Не обязательно.Стимулы помогают строить проекты, которые иначе не смогли бы. Больше места для хранения лучше, чем меньше, и нет сомнений в том, что каждая система хранения увеличивает ценность, даже если она меньше максимального значения. Я предполагаю, что мы (все вместе) идем технически неэффективным путем к увеличению емкости аккумуляторных батарей и в процессе не позволяем аккумуляторным батареям работать с максимальной отдачей. Конечно, мы можем добиться большего.

- Мортен Лунд - партнер Stoel Rives LLP.Он является нынешним председателем Инициативы компании по хранению энергии и бывшим председателем Инициативы по солнечной энергии.

Гибридные электростанции

Гибридные решения BWSC для автономных приложений являются привлекательной альтернативой традиционным решениям в области электроснабжения.

В автономных гибридных решениях, типичных для шахт в удаленных местах, выработка энергии с помощью солнечных фотоэлектрических и / или ветряных турбин служит экономичным средством экономии топлива для поршневых двигателей.Поршневые дизельные или газовые двигатели вырабатывают энергию, чтобы уравновесить спрос и предложение энергии в системе и обеспечить критическую инерцию для обеспечения стабильности сети. В случаях, когда кратковременные пики спроса являются частыми, системы хранения энергии могут обеспечить достаточное количество энергии для удовлетворения спроса.

Системы накопления энергии также могут использоваться для компенсации дополнительных затрат на топливо и связанных с этим затрат при хранении часов возобновляемой энергии на время, когда не светит солнце или не дует ветер. Кроме того, системы аккумулирования энергии могут обеспечивать поддержку регулирования мощности и, таким образом, сводить к минимуму потребность в работающих двигателях.В некоторых случаях хранение также может заменить вложения в объем двигателя.

Для горнодобывающего сектора скоро роль водорода в качестве топлива для оборудования станет актуальной, и гибридная электростанция может быть рассчитана с учетом дополнительного производства возобновляемой энергии, чтобы гарантировать производство достаточного количества водородного топлива.

Наши гибридные решения включают любую из этих технологий:

  • солнечные фотоэлектрические панели
  • ветряки
  • аккумуляторные системы накопления энергии
  • топливные генераторы
  • генераторы на биомассе
  • предприятия по переработке отходов в энергию
  • электролизеры для производства водорода


В рамках автономной гибридной системы BWSC установит наш гибридный контроллер i.е. система управления энергопотреблением (EMS), оптимизирующая производительность интеграции возобновляемой генерации наиболее экономически жизнеспособным образом, позволяющая сэкономить операционные расходы (OPEX). Это часть контракта под ключ с BWSC.

BWSC - ваш независимый интегратор для любого гибридного решения. Мы не зависимы от технологий и выбираем наиболее подходящие технические решения - и поставляем полностью интегрированные гибридные электростанции с четким акцентом на безопасность энергоснабжения, максимальное проникновение возобновляемых источников энергии, снижение зависимости от топлива и снижение нормированной стоимости энергии (LCOE).

Сниженные эксплуатационные расходы

BWSC предлагает инновационные гибридные энергетические решения, сочетающие в себе сильные стороны наших решений на основе двигателей и технологий использования возобновляемых источников энергии от ведущих производителей. Чистая и недорогая энергия из возобновляемых источников энергии может быть объединена с управляемой мощностью для получения надежного энергоснабжения по конкурентоспособным ценам.

Зависимость от ископаемого топлива сведена к минимуму, а годовые OPEX сокращены и установлены с большей уверенностью.

Диапазон наших гибридных энергетических проектов под ключ составляет от 10 до 300 МВт и оптимизирован для местных источников энергии и условий объекта.

Стабильность, безопасность, хранение

Гибридная электростанция с различными технологиями генерации предназначена для обеспечения стабильной электросети и может также включать системы хранения энергии. Моделирование и алгоритмы оптимизации используются для оптимизации конструкции гибридной энергосистемы, а анализ электрической устойчивости является основополагающим в предоставлении надежных инженерных решений. Мы предлагаем полные гибридные системы, а также модернизацию существующих генерирующих активов и дополнения к возобновляемым источникам энергии, где мы могли бы дополнить существующий завод двигателей с помощью e.грамм. солнечные фотоэлементы, ветер, накопители энергии и наш гибридный контроллер для обеспечения оптимальной производительности.

Мы настраиваем и оптимизируем проекты гибридных силовых установок для конкретных мест. Мы можем исследовать потенциальные объекты, солнечные и ветровые ресурсы, а также можем выполнить электрический анализ (как в установившемся, так и в динамическом режиме), чтобы проконсультировать клиентов по настройке системы. Это становится все более важным, чем выше уровень проникновения возобновляемых источников энергии. Мы можем предоставить комплексные решения «под ключ» для гибридной энергосистемы и использовать синергию в интегрированном проектировании и строительстве системы.Мы также предлагаем услуги после строительства.

Независимый интегратор с поставками полного жизненного цикла

BWSC помогает клиентам по всему миру на всех или отдельных этапах жизненного цикла электростанции. BWSC обеспечивает разработку проектов и инвестиции (в проекты IPP), проектирование под ключ, поставки и поставки строительства (EPC), а также долгосрочную эксплуатацию и техническое обслуживание (O&M), техническую поддержку, обслуживание, запасные части и обучение.

BWSC не зависит от каких-либо технологий, но обеспечивает общую производительность нашей гибридной силовой установки.И мы находимся в авангарде развития, всегда оценивая новые технологии, чтобы предлагать конкурентоспособные решения. В настоящее время мы оцениваем производство водорода на руднике, используя в противном случае ограниченную возобновляемую энергию, путем интеграции электролизной установки в нашу гибридную электростанцию. Это заменит затраты на топливо, например, дальние выездные карьерные самосвалы.

BWSC - ваш независимый интегратор любого гибридного решения.

Многоресурсные гибридные электростанции - настоящее и будущее производства энергии

Электростанции с одним ресурсом, такие как поле солнечных панелей или склон ветряных турбин, лежат в основе современной экономики возобновляемых источников энергии.Они хорошо работают в условиях сегодняшней сети. По мере увеличения проникновения возобновляемых источников энергии более сложные проекты могут предлагать новый и расширенный набор услуг, дополнительно повышая надежность и экономичность сетевых операций. В гибридных электростанциях лучшие качества генераторов сочетаются с современными технологиями, такими как накопление энергии, что приводит к более плавной выработке и оптимизации экономики проекта.

Определение гибридной электростанции

Гибридная электростанция - это любая комбинация ресурсов генерации или хранения, объединенных вместе, таких как солнечная или ветровая энергия с накоплением энергии.Гибриды используют уникальные качества различных типов ресурсов для создания новых энергетических услуг с меньшими затратами и большей надежностью, чем электростанции с одним ресурсом. Гибрид, который включает в себя накопитель энергии, может сместить электроны, генерируемые переменным источником энергии, от времен избытка к временам необходимости. Он может нивелировать изменения электрической частоты и напряжения. Гибрид с более чем одним генератором может гарантировать, что он всегда будет вырабатывать энергию из наиболее доступного и наименее дорогостоящего топлива дня, будь то солнечный свет, ветер или вода.

Термин «гибрид» может относиться как к (1) «совместно контролируемым» гибридам, когда два или более ресурса предлагают свои услуги оператору сети как единый ресурс, так и к (2) «совмещенным» гибридам, когда два или более большее количество ресурсов предлагает свои услуги в одной и той же точке межсетевого соединения, но представляется оператору сети как несколько ресурсов.

Быстрый рост

Благодаря снижению затрат, совершенствованию технологий и благоприятной политике, гибридные энергоресурсы стремительно набирают обороты.Согласно новому анализу Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли, количество предложений по гибридной разработке за период с 2018 по 2019 год увеличилось более чем в три раза, что составляет более 100 ГВт мощности.

Источник: Национальная лаборатория Лоуренса Беркли

Из гибридных комбинаций ресурсов в очередях межсоединений наиболее популярной комбинацией является солнечная энергия в сочетании с накоплением энергии. Фактически, почти одна треть из солнечных проектов коммунального масштаба, стоящих в очереди на подключение, связана с накопителями энергии.Сочетание солнечных батарей и накопителей является обычным явлением из-за политических решений, принятых Конгрессом. Солнечные проекты в настоящее время имеют право на 26% инвестиционный налоговый кредит (ITC). В то время как автономное хранилище энергии не соответствует критериям ITC, хранение энергии, оплачиваемое как минимум 75% времени в рамках совместного солнечного проекта, является квалифицируемой собственностью для ITC. Таким образом, пары «ветер-плюс-накопитель» встречаются реже не потому, что они менее полезны для энергосистемы, а потому, что их финансовые стимулы в настоящее время менее привлекательны.Это несоответствие является причиной того, почему ACORE поддерживает внедрение автономного ИТЦ по хранению энергии, освобождая хранилище для работы в паре с ресурсами, которые работают лучше всего. Эта политика также перенесет проектирование гибридных ресурсов из компетенции корпоративных бухгалтеров в сферу инженеров-электриков.

Интеграция гибридных ресурсов на оптовых рынках

Правила для гибридов различаются в зависимости от региональных передающих организаций (RTO) и независимых системных операторов (ISO), ключевых сетевых операторов страны, что создает препятствия для гибридной интеграции.Разработчики гибридных систем обычно хотят оптимизировать свои установки и продавать свои услуги в сеть в качестве общего энергетического продукта, реагируя на ценовые сигналы, но ограничивая проектирование собственными экспертами. Напротив, RTO / ISO заинтересованы в прямом управлении ресурсами, которые входят в их систему. Как сетевые операторы, они предпочитают сообщать ресурсам, когда запускать и как это делать.

Подключение электростанций к RTO / ISO часто связано с процессами, зависящими от ресурсов. Эта структура хорошо работает в рамках модели с одним ресурсом, но перестает работать с появлением гибридов.RTO / ISO также сильно различаются в том, как они измеряют значение мощности гибридов, по сути, это мера выпуска, которая определяет, насколько оператор сети может полагаться на эти ресурсы.

Кроме того, Федеральная комиссия по регулированию энергетики (FERC) устанавливает минимальные цены для конкретных ресурсов в определенных RTO / ISO. Учитывая большое разнообразие возможных гибридных комбинаций, ни одна из которых не соответствует традиционной парадигме единого ресурса FERC, цена, которую гибриды должны использовать при продаже своих услуг в более широкую сеть, не ясна.

Оценка гибридных систем

23 июля FERC провела техническую конференцию для обсуждения этих и других гибридных проблем и возможностей. Грид-эксперт и консультант ACORE Роб Грамлих выступил на конференции, где он сосредоточил свои замечания на том, как следует ценить гибриды. Он утверждал, что значение емкости гибридных ресурсов, как правило, следует устанавливать как сумму стоимости составляющих их ресурсов. Однако это значение может быть выше или ниже суммы компонентов, если учитываются дополнительные КПД или узкие места межсетевого взаимодействия.Он также подчеркнул важность выбора для владельцев гибридных автомобилей, который может позволить рынку найти наиболее эффективные решения. Владельцы проектов должны иметь возможность выбора отдельных или комбинированных оценок стоимости мощности, а также выбор между централизованной диспетчеризацией и самооптимизацией.

Консультант ACORE Роб Грамлих дает показания на виртуальной технической конференции FERC по гибридным ресурсам 23 июля 2020 года.

По мере развития механизмов финансирования и правил рынка гибридные ресурсы будут играть все более значительную роль в нашей электросети из-за их эффективности, гибкости, надежности и рентабельности.Для обеспечения того, чтобы многие гибридные проекты, стоящие в очередях на присоединение, были задействованы, необходимы эффективные решения политики в каждом RTO / ISO. В то время как менее привязанная к ресурсам структура сетки и большая стандартизация рыночных правил ускорили бы переход к гибридному парку ресурсов, светлое будущее для гибридов ясно видно сегодня.

Для получения дополнительной информации см. Американский совет по возобновляемым источникам энергии.

Гибридная солнечная электростанция | Распределенная генерация для мобильных источников питания

Мобильная, модульная конструкция

Эта запатентованная масштабируемая конструкция позволяет установить решение в любой точке мира и ввести в эксплуатацию не более 90 дней.В отличие от традиционных солнечных электростанций, фотоэлектрическая система APR Energy предназначена для легкой демобилизации и повторного развертывания, что делает ее идеальным решением для клиентов с краткосрочными потребностями в возобновляемой энергии. Созданная на основе современной технологии SunSHIFT ™, система включает прочные сборные модули мощностью 2 кВт, которые объединяются в предварительно спроектированные блоки мощностью 1 МВт. Модули plug-and-play содержат высокоэффективные панели для минимизации занимаемой площади и рассчитаны на упаковку в стандартные 20-футовые транспортные контейнеры ISO.

Гибкий

Прекрасно подходящая для распределенной генерации, дополнительной энергии и электрификации сельских районов, солнечная энергетическая система APR Energy предлагает беспрецедентную гибкость, когда дело касается возобновляемых источников энергии. Солнечные активы можно легко масштабировать, снимать и повторно развертывать или преобразовывать в постоянные установки, в зависимости от требований клиента. Солнечная энергетическая система APR Energy спроектирована для автономной работы или интеграции с дизельными и газовыми силовыми модулями APR Energy, предоставляя клиентам гибридное решение под ключ, которое сочетает в себе безэмиссионные и недорогие преимущества возобновляемой энергии с гарантия немедленного резервного питания, когда не светит солнце.

Снижение затрат

Солнечная энергетическая система является отличным дополнением к существующим источникам генерации, обеспечивая компенсацию затрат на традиционные виды топлива и предоставляя потребителю более низкую общую стоимость киловатт-часа. Его интеллектуальная система управления с дистанционным доступом оптимизирует выход солнечной энергии, сводя к минимуму затраты на электроэнергию, обеспечивая при этом постоянную энергетическую безопасность. Переносимость, возможность повторного развертывания этого решения дополнительно снижает затраты для заказчика, поскольку полная стоимость оборудования будет отражена в нескольких проектах.

GE Hybrid Solar and CHP Power Plant, Мариенфельде, Берлин

Солнечная электростанция на крыше завода GE в Мариенфельде была разработана компанией BELECTRIC. Кредит: BELECTRIC. Центральный инвертор преобразует мощность постоянного тока, генерируемую солнечными панелями, в мощность переменного тока.Предоставлено: GE. Блок ТЭЦ на гибридной электростанции включает газовый двигатель GE Jenbacher J312. Предоставлено: GE. ТЭЦ поставляется со встроенным накопителем тепла. Предоставлено: GE.

Гибридная электростанция GE - это пилотный проект, включающий фотоэлектрические технологии, технологии комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ) и накопления энергии для производства и управления выходной мощностью.

Большая часть электроэнергии зимой вырабатывается ТЭЦ, тогда как солнечная энергетическая система производит больше электроэнергии летом. Аккумуляторная батарея справляется с любыми временными излишками или нехваткой электроэнергии.

Завод основан на масштабируемой бизнес-модели, которую можно легко адаптировать для более крупных единиц. Он был разработан в сотрудничестве с Kofler Energies и BELECTRIC. Комплекс был разработан Kofler Energies и проектным бюро GE BLS Energieplan.

BELECTRIC разработала и построила солнечную фотоэлектрическую систему.Kofler Energies предоставит программное обеспечение для арбитража спроса и предложения энергии, хранения избыточной энергии и тепла и продажи электроэнергии в сеть.

Расположение гибридной силовой установки

Завод расположен на заводе GE Power Conversion в Мариенфельде, Берлин. Power Conversion, одно из крупнейших предприятий GE в Германии, является центром передового опыта в области преобразователей частоты.

Комплектация гибридной силовой установки GE



Партнерство во главе с калифорнийской компанией PowerLight построило фотоэлектрическую установку мощностью 10 МВт в Баварии, Германия.


Гибридная электростанция включает солнечную энергетическую систему мощностью 600 кВт, состоящую из 6 900 тонкопленочных солнечных модулей First Solar FS-390, установленных в 345 линиях на крыше производственного цеха. Пиковая мощность фотоэлектрической системы составляет 621 кВт электроэнергии. Центральный инвертор GE LV8000 преобразует мощность постоянного тока, генерируемую солнечными панелями, в мощность переменного тока.

ТЭЦ, состоящая из газового двигателя GE Jenbacher J312 и встроенного аккумулятора тепла, работает на природном газе для выработки 400 кВт электроэнергии и тепла для объекта в зимний период.

Аккумулятор мощностью 200 кВт сохраняет избыточную мощность в периоды высокого поколения и низкого потребления. Накопленная мощность может быть позже передана в сеть завода и использована для удовлетворения любого увеличения спроса на электроэнергию, в то время как, если батарея полностью заряжена, избыточная мощность подается в сеть общего пользования. Объем накопителя тепла составляет 25 м³.

Три системы дополняют друг друга, чтобы создать самодостаточный и надежный источник энергии.

Выработка электроэнергии на опытной гибридной электростанции

«Установка снижает затраты на электроэнергию на 30% по сравнению с традиционными системами выработки электроэнергии.”

Станция вырабатывает 1 МВт электроэнергии, 600 кВт - за счет солнечной энергии, а остальную часть - за счет газа. Часть электроэнергии потребляется производственной площадкой Power Conversion, а оставшаяся часть поставляется в сеть. Установка снижает затраты на электроэнергию на 30% по сравнению с обычными системами выработки электроэнергии.

Технология, используемая на заводе GE

Солнечная энергетическая установка на гибридной электростанции - первая в мире, в которой архитектура 1500 В используется для установки на крыше. Количество материала, используемого для кабельной разводки и силовой электроники, сведено к минимуму, а эффекты ухудшения характеристик предотвращены из-за высокого рабочего напряжения.Система была установлена ​​с использованием несущей конструкции PlanTec компании BELECTRIC, которая имеет легкий вес и не требует проникновения через крышу.

Гибкий двигатель GE либо наращивает, либо сокращает производство в зависимости от выработки солнечной энергии. Он оснащен 12 цилиндрами, весит около 8000 кг и достаточно компактен, чтобы поместиться в 40-футовый контейнер. Двигатель также потребляет меньше топлива, генерирует низкие выбросы CO₂ и имеет потенциальный КПД 90% в режиме когенерации.

Аккумуляторное решение состоит из 154 аккумуляторных блоков с емкостью 200 кВтч и максимальной мощностью разряда 100 кВт.

Система энергоменеджмента

«Солнечная энергетическая система на гибридной электростанции - первая в мире, в которой используется архитектура 1500 В для установки на крыше».

Гибридная электростанция оснащена эффективной системой управления энергопотреблением, которая оптимально контролирует работу котлов, клапанов и насосов.

Центральная система управления энергопотреблением получает удаленный доступ ко всем данным, относящимся к показаниям измерений и схемам потребления, для настройки источника питания.Он также имеет отдельные счетчики для измерения возобновляемой (солнечной) и невозобновляемой (ТЭЦ) электроэнергии.

Рынок возобновляемой энергии Германии

Германия поставила цель производить 80% своей электроэнергии из возобновляемых источников к 2050 году, а также увеличить производство на базе ТЭЦ до 25% к 2025 году.