編者按:預(yù)計(jì)到2023年,超過55%的儲(chǔ)能系統(tǒng)將與太陽能發(fā)電設(shè)施配套部署。而隨著市場(chǎng)的擴(kuò)大和發(fā)展,其系統(tǒng)架構(gòu)將成為開發(fā)太陽能+儲(chǔ)能項(xiàng)目的重要考慮因素。
根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)WoodMackenziePower&Renewables最新調(diào)查報(bào)告,直流耦合太陽能+儲(chǔ)能項(xiàng)目在電網(wǎng)側(cè)(FTM)的應(yīng)用變得越來越普遍,并且很可能在住宅市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位。此外,雖然獲得美國聯(lián)邦投資稅收抵免的資格是直流耦合電網(wǎng)側(cè)太陽能+儲(chǔ)能系統(tǒng)份額不斷增長(zhǎng)的一個(gè)因素,但在2021年投資稅收減免(ITC)逐漸減少情況下,其份額預(yù)計(jì)仍將會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。
這種增長(zhǎng)也是由于直流耦合系統(tǒng)架構(gòu)帶來的新變化,使得直流耦合太陽能+儲(chǔ)能項(xiàng)目首次成為電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用,得到了更多的關(guān)注。通常,用戶側(cè)(BTM)直流耦合系統(tǒng)使用與電池儲(chǔ)能系統(tǒng)和太陽能發(fā)電資產(chǎn)相關(guān)的一個(gè)多端口混合逆變器。雖然這些逆變器適用于用戶側(cè)(BTM)電池儲(chǔ)能項(xiàng)目,但它們不適合電網(wǎng)側(cè)(FTM)電池儲(chǔ)能項(xiàng)目。
電網(wǎng)側(cè)(FTM)電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的直流架構(gòu)的新變化涉及與電池相連的獨(dú)立DC-DC轉(zhuǎn)換器。這些新的電網(wǎng)側(cè)(FTM)直流耦合系統(tǒng)通常具有比交流耦合系統(tǒng)更低的互連成本,因?yàn)樗鼈儍H依賴于單個(gè)互連點(diǎn)?;ミB成本將會(huì)顯著影響項(xiàng)目開發(fā)商的資本支出(根據(jù)系統(tǒng)的大小,互連成本可占系統(tǒng)平衡成本堆棧的20%到35%)。
直流耦合系統(tǒng)中的這種單點(diǎn)互連還使得大規(guī)模太陽能發(fā)電設(shè)施將多余的發(fā)電存儲(chǔ)在電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中,使其在經(jīng)濟(jì)上可行,從而支持多余的太陽能進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效的時(shí)移。
鑒于消除了交流采集系統(tǒng),降低了系統(tǒng)平衡要求,并且易于互連,目前直流耦合系統(tǒng)的安裝成本比交流耦合系統(tǒng)要低3%到10%,其具體取決于太陽能+儲(chǔ)能項(xiàng)目的規(guī)模以及電池的放電持續(xù)時(shí)間。
然而,隨著系統(tǒng)規(guī)模變大,直流系統(tǒng)開始失去其成本優(yōu)勢(shì)。太陽能+儲(chǔ)能項(xiàng)目的規(guī)模加大,通過電源轉(zhuǎn)換和其他硬件組件實(shí)現(xiàn)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)不會(huì)轉(zhuǎn)化為整體系統(tǒng)資本支出,因?yàn)樘柲馨l(fā)電設(shè)施和電池儲(chǔ)能系統(tǒng)開始占據(jù)更多的成本。
直流耦合系統(tǒng)很容易獲得美國聯(lián)邦的投資稅收抵免,在2021年底,電網(wǎng)側(cè)(FTM)電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的比例將降至10%。然而,根據(jù)該報(bào)告,雖然獲得美國聯(lián)邦投資稅收抵免的資格是直流耦合電網(wǎng)側(cè)太陽能+儲(chǔ)能系統(tǒng)份額不斷增長(zhǎng)的一個(gè)因素,但在2021年投資稅收減免(ITC)逐漸減少情況下,其市場(chǎng)份額預(yù)計(jì)仍將會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。
由于目前直流系統(tǒng)不允許電池從電網(wǎng)充電,因此交流耦合系統(tǒng)將成為主要用于電網(wǎng)支持應(yīng)用的電池安裝系統(tǒng)的默認(rèn)架構(gòu)選擇。
商用和工業(yè)行業(yè)的用戶側(cè)(BTM)電池儲(chǔ)能市場(chǎng)是唯一一個(gè)直流耦合系統(tǒng)沒有增長(zhǎng)的領(lǐng)域。WoodMackenzie公司表示,該部門繼續(xù)采用交流耦合系統(tǒng),并將在短期內(nèi)繼續(xù)這樣做。雖然具有易于安裝和系統(tǒng)平衡要求較低的優(yōu)勢(shì),使得直流耦合架構(gòu)在住宅太陽能+儲(chǔ)能市場(chǎng)中很受歡迎,但目前多端口混合逆變器存在一些問題,例如單點(diǎn)故障、輸入電壓固定,以及失去靈活性,使其對(duì)用戶側(cè)(BTM)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的非住宅市場(chǎng)降低了吸引力。
交流耦合系統(tǒng)也比直流耦合系統(tǒng)更適合未來的太陽能發(fā)電設(shè)施的部署或電池儲(chǔ)能系統(tǒng)升級(jí),以及需要更高的可靠性和靈活性的微電網(wǎng)。
原標(biāo)題:2023年超過55%的儲(chǔ)能系統(tǒng)將與太陽能發(fā)電設(shè)施配套部署