Hướng dẫn cho người mới bắt đầu về ngành công nghiệp lưu trữ năng lượng/PV/Năng lượng

Nhiều người nghe thấy "quang điện" hoặc "lưu trữ năng lượng" và nghĩ ngay đến các ngành công nghệ-công nghệ cao có rào cản gia nhập cao. Trong thực tế, nó không phức tạp như vậy.

Bài viết này sẽ hướng dẫn bạn từ đầu theo cách đơn giản, dễ hiểu nhất-giải thích thế nào là sản xuất năng lượng quang điện, hệ thống lưu trữ năng lượng là gì, cách chúng hoạt động và những lợi ích mà chúng mang lại cho cả cuộc sống hàng ngày và doanh nghiệp.

Không cần chuyên môn trước. Sau khi đọc bài viết này, bạn sẽ có được sự hiểu biết rõ ràng, toàn diện về ngành này.

Trước khi đi sâu vào ngành, hãy nắm rõ hai thuật ngữ chính: quang điện và lưu trữ năng lượng.

1. Quang điện là gì?

Nói một cách đơn giản, sản xuất năng lượng quang điện là "sử dụng ánh sáng mặt trời để tạo ra điện".

Những tấm pin mặt trời màu xanh bạn thường thấy trên mái nhà là những mô-đun quang điện, được thiết kế để chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện.

Hãy nghĩ về nó theo cách này:

Quang điện giống như lắp đặt một "máy phát điện năng lượng mặt trời" trong ngôi nhà của bạn-miễn là mặt trời chiếu sáng, nó sẽ liên tục tạo ra điện.

Những ưu điểm chính của việc phát điện quang điện là:

Không cần nhiên liệu

Không phát thải ô nhiễm

Chi phí vận hành thấp

Bảo trì tương đối đơn giản

Đó là lý do tại sao ngày càng có nhiều gia đình, nhà máy và trung tâm mua sắm lắp đặt hệ thống quang điện.

2. Lưu trữ năng lượng là gì?

Chức năng cốt lõi của việc lưu trữ năng lượng là lưu trữ điện.

Sản xuất năng lượng quang điện có một đặc điểm riêng biệt:

Nó chỉ có thể tạo ra điện vào ban ngày khi mặt trời tắt. Vào ban đêm hoặc những ngày nhiều mây, lượng điện phát ra giảm đáng kể, thậm chí ngừng hẳn.

Tuy nhiên, nhu cầu điện của chúng ta không đổi suốt ngày đêm. Điều này tạo ra sự không phù hợp giữa “thời gian phát điện” và “thời gian tiêu thụ điện năng”.

Vai trò của hệ thống lưu trữ năng lượng là:

Lưu trữ lượng điện dư thừa được tạo ra vào ban ngày

Sau đó phát hành nó vào buổi tối hoặc thời gian tiêu thụ cao điểm

Hãy nghĩ về việc lưu trữ năng lượng như một "ngân hàng điện khổng lồ" được thiết kế đặc biệt để quản lý và phân phối điện.

3. Tại sao phải kết hợp quang điện với việc lưu trữ năng lượng?

Chỉ sử dụng quang điện có nghĩa là chỉ có điện khi mặt trời chiếu sáng;

Chỉ sử dụng bộ lưu trữ năng lượng có nghĩa là nó chỉ có thể lưu trữ điện từ lưới điện.

Sự kết hợp "quang điện + lưu trữ năng lượng" cho phép:

Sử dụng trực tiếp năng lượng quang điện vào ban ngày

Lưu trữ điện năng dư thừa trong pin

Sử dụng năng lượng dự trữ vào ban đêm

Cách tiếp cận này mang lại nguồn cung cấp điện ổn định, tiết kiệm và đáng tin cậy hơn.

Để hiểu về quang điện và lưu trữ năng lượng, điều quan trọng là phải biết các thành phần cốt lõi tương ứng của chúng.

(I) Các thành phần chính của hệ thống quang điện

Một hệ thống quang điện điển hình bao gồm ba phần cốt lõi:

1. Mô-đun quang điện

Thường được gọi là "tấm pin mặt trời", chúng chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng và đóng vai trò là nguồn phát điện của hệ thống.

Các loại mô-đun phổ biến hiện có trên thị trường bao gồm:

Mô-đun silicon đơn tinh thể

Mô-đun silicon đa tinh thể

Các mô-đun-hiệu quả cao mới như TOPCon và HJT

Mặc dù hiệu quả và giá cả khác nhau giữa các mô-đun khác nhau nhưng nguyên tắc hoạt động cơ bản của chúng vẫn nhất quán.

2. Biến tần

Các mô-đun quang điện tạo ra dòng điện một chiều (DC), nhưng các thiết bị hàng ngày của chúng ta lại chạy bằng dòng điện xoay chiều (AC).

Vai trò của biến tần là chuyển đổi DC thành AC, giúp năng lượng mặt trời có thể sử dụng được cho các thiết bị gia dụng và công nghiệp.

Hãy nghĩ về biến tần như:

"Trung tâm chuyển đổi năng lượng" trong hệ thống quang điện.

3. Hệ thống lắp đặt

Mặc dù có vẻ không đáng kể nhưng hệ thống lắp đặt lại cực kỳ quan trọng.

Chức năng của nó bao gồm:

Bảo vệ các mô-đun

Điều chỉnh góc lắp đặt

Chịu được gió, mưa và thời tiết khắc nghiệt

Hệ thống lắp đặt ổn định và đáng tin cậy ảnh hưởng trực tiếp đến sự an toàn và hiệu quả phát điện của hệ thống quang điện.

(II) Các thành phần cốt lõi của hệ thống lưu trữ năng lượng

Hệ thống lưu trữ năng lượng tương đối phức tạp, chủ yếu bao gồm các yếu tố sau:

1. Pin lưu trữ năng lượng

Chúng tạo thành cốt lõi của toàn bộ hệ thống, hoạt động như một “kho năng lượng”.

Các loại phổ biến nhất hiện nay là:

Pin Lithium Iron Phosphate (LFP): Độ an toàn cao, tuổi thọ cao

Pin Lithium Ternary: Mật độ năng lượng cao

Kho lưu trữ dân dụng và thương mại/công nghiệp chủ yếu sử dụng công nghệ LFP.

2. BMS (Hệ thống quản lý pin)

BMS đóng vai trò là "bộ não" của pin, chịu trách nhiệm chính về:

Theo dõi tình trạng pin

Đảm bảo an toàn cho pin

Cân bằng điện áp di động

Kéo dài tuổi thọ sử dụng

Pin lưu trữ năng lượng không thể hoạt động an toàn và ổn định nếu không có BMS.

3. PCS (Hệ thống chuyển đổi năng lượng)

PCS hoạt động tương tự như một bộ biến tần nhưng phức tạp hơn:

Trong khi sạc: Chuyển đổi nguồn AC thành nguồn DC để lưu trữ trong pin

Trong quá trình phóng điện: Chuyển đổi DC từ pin thành AC để tải điện

Nó có thể được coi là “bộ điều phối năng lượng” của hệ thống lưu trữ.

4. Tủ hoặc thùng chứa năng lượng

Tích hợp pin, BMS, PCS và các thiết bị khác vào một bộ lưu trữ hoàn chỉnh, cung cấp khả năng bảo vệ và tích hợp.

Hãy chia nhỏ toàn bộ quá trình bằng cách sử dụng logic đơn giản nhất.

Ban ngày:

Tấm pin mặt trời tạo ra điện

Biến tần chuyển đổi nguồn điện thành dòng điện xoay chiều

Hộ gia đình, nhà máy ưu tiên sử dụng điện năng lượng mặt trời

Điện dư thừa được lưu trữ trong pin

Ban đêm:

Các tấm pin mặt trời ngừng sản xuất điện

Pin bắt đầu xả

Cung cấp năng lượng cho nhu cầu hộ gia đình hoặc doanh nghiệp

Tự động chuyển sang nguồn điện lưới khi không đủ điện

Toàn bộ quá trình được thực hiện hoàn toàn tự động và người dùng hầu như không nhận thấy sự chuyển đổi nào.

IV. Năng lượng mặt trời và lưu trữ năng lượng được ứng dụng ở đâu?

Công nghệ này đã được áp dụng rộng rãi, với các ứng dụng phổ biến bao gồm:

1. Năng lượng mặt trời trên mái nhà dân cư

Giảm hóa đơn tiền điện

Phục vụ như một nguồn năng lượng dự phòng

Lượng điện dư thừa có thể được bán lại cho lưới điện

Lý tưởng cho các hộ gia đình có chi phí điện cao và mức tiêu thụ đáng kể.

2. Bối cảnh thương mại và công nghiệp

Các nhà máy, trung tâm mua sắm, tòa nhà văn phòng và các địa điểm tương tự đại diện cho nhu cầu lớn nhất hiện nay:

Không gian sân thượng rộng rãi

Tiêu thụ điện năng cao

Chi phí điện đáng kể

Kết hợp PV với lưu trữ có thể giảm đáng kể chi phí hoạt động.

3. Nhà máy điện mặt trời{1}}quy mô lớn

Các nhà máy quang điện tập trung được xây dựng ở sa mạc, vùng Gobi, v.v., kết hợp với bộ lưu trữ-quy mô lớn, cung cấp nguồn điện ổn định cho lưới điện.

4. Ứng dụng-tắt lưới

Tại các khu vực không có lưới điện phủ sóng:

Vùng sâu vùng xa

Quần đảo

Kịch bản RV và ngoài trời

Bộ lưu trữ PV + trực tiếp giải quyết nhu cầu năng lượng độc lập.

Đây là câu hỏi trong tâm trí của nhiều người.

Kịch bản dân cư

Một hệ thống nhà điển hình bao gồm:

tấm pin mặt trời 10kW

Lưu trữ năng lượng 20kWh

Tổng chi phí dao động từ hàng chục nghìn đến hơn một trăm nghìn nhân dân tệ.

Nguồn doanh thu chủ yếu đến từ:

Tiết kiệm tiền điện

Doanh thu từ việc cấp điện dư lên lưới

Trợ cấp chính sách ở một số khu vực nhất định

Thời gian hoàn vốn thường dao động từ 8 đến 12 năm, khiến đây trở thành khoản đầu tư tạo ra-thu nhập ổn định, lâu dài-.

Kịch bản thương mại và công nghiệp

Người dùng thương mại và công nghiệp với mức tiêu thụ và giá điện cao sẽ thấy được những lợi ích rõ rệt hơn:

Giảm chi phí điện-giờ cao điểm

Chênh lệch giá thông qua chênh lệch giá điện lúc cao điểm-tắt-

Tăng cường ổn định nguồn điện

Thời gian hoàn vốn thường rơi vào khoảng từ 3 đến 6 năm, khiến đây trở thành chiến lược quan trọng của nhiều doanh nghiệp nhằm giảm chi phí năng lượng và nâng cao hiệu quả.

VI. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến lợi nhuận

Việc lắp đặt điện mặt trời và lưu trữ năng lượng có phù hợp hay không chủ yếu phụ thuộc vào:

Điều kiện ánh sáng mặt trời cục bộ

Giá điện

Đỉnh-tắt-chênh lệch giá cao điểm

Có sẵn các chính sách trợ cấp

Mức tiêu thụ điện

Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng kinh tế của dự án.

Tóm tắt cuối cùng

Tóm tắt trong vài câu:

Điện mặt trời là “hệ thống phát điện”

Lưu trữ năng lượng là một "hệ thống lưu trữ điện"

Kết hợp cả hai cho phép sử dụng năng lượng ổn định hơn và tiết kiệm chi phí hơn.

Đối với các hộ gia đình, nó thể hiện sự đầu tư tiết kiệm năng lượng-dài hạn{1}};

Đối với các doanh nghiệp, nó là phương tiện hữu hiệu để giảm chi phí điện năng.

Nếu quan tâm đến dự án quang điện hoặc lưu trữ năng lượng, trước tiên bạn nên thuê một công ty chuyên nghiệp để-đánh giá tại chỗ. Tính toán dựa trên mức tiêu thụ điện thực tế sẽ mang lại dữ liệu lợi tức đầu tư chính xác và đáng tin cậy nhất.

Chúng tôi hy vọng hướng dẫn giới thiệu này sẽ giúp bạn thực sự hiểu rõ về ngành này!