Predgovor
Integrirani stroj za shranjevanje in polnjenje svetlobe je celovita naprava, ki združuje sončni fotovoltaični sistem za proizvodnjo električne energije, sistem za shranjevanje energije in sistem za polnjenje. Njegov nastanek je namenjen polnemu izkoriščanju sončne energije, obnovljivega vira energije, za doseganje samooskrbe in učinkovite rabe energije. Hkrati lahko nudi tudi priročne storitve polnjenja za električna vozila in druge električne naprave, kar prispeva k elektrifikacijski preobrazbi transportnega sektorja.
1 Kaj je lahek večnamenski stroj za shranjevanje in polnjenje
Light storage charging+ je rešitev, ki združuje fotovoltaično proizvodnjo energije, shranjevanje energije in polnjenje, znano tudi kot več v eni rešitvi. Na primer, junija 2023 je Sige New Energy na razstavi v Münchnu v Nemčiji lansiral prvi večnamenski stroj pet v enem na svetu, ki vključuje pet modulov: fotovoltaični pretvornik, pretvornik za shranjevanje energije, akumulator, polnilni modul DC in sistem za upravljanje z energijo (EMS).
Integrirani fotonapetostni stroj za shranjevanje in polnjenje običajno vključuje celovito napravo, ki združuje fotovoltaični sistem za proizvodnjo električne energije, sistem za shranjevanje energije baterije in polnilni kup za električna vozila. Osrednji koncept je združiti fotovoltaično proizvodnjo električne energije s shranjevanjem energije, da bi dosegli proizvodnjo in porabo električne energije na kraju samem, zmanjšali odvisnost od električnega omrežja in zagotovili čisto elektriko za opremo, kot so električna vozila.
2 Sestavljen iz lahkega integriranega stroja za shranjevanje in polnjenje
Komponente integriranega stroja za shranjevanje in polnjenje svetlobe so:
(1) Fotovoltaični sistem za proizvodnjo električne energije: vključno s fotonapetostnimi moduli, nosilci, pretvorniki itd., ki pretvarjajo sončno energijo v električno energijo.
(2) Sistem za shranjevanje energije: vključno s paketi baterij, sistemi za upravljanje energije (EMS) itd., ki se uporabljajo za shranjevanje odvečne električne energije za nujno uporabo.
(3) Sistem za polnjenje: vključno s polnilnimi postajami, krmilniki za polnjenje itd., ki se uporabljajo za napajanje električnih vozil ali druge opreme.
(4) Sistem upravljanja z energijo (EMS): Odgovoren za usklajevanje in upravljanje pretoka energije med fotonapetostno proizvodnjo energije, shranjevanjem energije in polnilnimi sistemi, optimizacijo delovanja sistema in izboljšanje učinkovitosti rabe energije.
3 Načelo delovanja integriranega stroja za shranjevanje in polnjenje svetlobe
1. Fotovoltaična proizvodnja električne energije
Ena od osrednjih komponent integriranega fotonapetostnega stroja za shranjevanje in polnjenje je fotovoltaični sistem za proizvodnjo električne energije. Sončni paneli pretvarjajo sončno svetlobo v enosmerni tok s pomočjo fotoelektričnega učinka. Ko sončna svetloba obsije sončno ploščo, energija fotonov vzbuja elektrone v polprevodniškem materialu, zaradi česar se premikajo v smeri in tako tvorijo električni tok. Ti enosmerni tokovi lahko neposredno napajajo naprave, povezane z njimi, ali pa se pretvorijo v izmenični tok prek pretvornika in vključijo v električno omrežje.
2. Shranjevanje električne energije
Da bi dosegli učinkovit izkoristek in stabilno oskrbo z energijo, je integrirana naprava za shranjevanje in polnjenje svetlobe opremljena s sistemom za shranjevanje energije. Običajno se uporabljajo litij-ionske baterije ali druge nove tehnologije za shranjevanje energije. Ko proizvodnja fotovoltaične energije preseže porabo električne energije, se presežek električne energije shrani v baterijo; Kadar ni dovolj svetlobe ali največje porabe električne energije, lahko sistem za shranjevanje energije sprosti električno energijo, da zadosti potrebam opreme po moči. Na ta način je mogoče ne samo izboljšati učinkovitost izrabe energije, ampak tudi uravnotežiti obremenitev omrežja, kar zmanjša odvisnost od tradicionalnih virov energije.
3. Funkcija polnjenja
Sistem polnjenja integriranega stroja za shranjevanje in polnjenje svetlobe lahko nudi storitve polnjenja za električna vozila, električna kolesa in druge električne naprave. Za polnjenje lahko neposredno uporablja električno energijo, ki jo ustvari fotovoltaika, ali pa pridobiva elektriko iz sistemov za shranjevanje energije. Sistemi za polnjenje so običajno opremljeni z moduli za inteligentno upravljanje polnjenja, ki lahko optimizirajo polnjenje glede na zahteve naprave in stanje baterije, kar zagotavlja varen in učinkovit postopek polnjenja.
4 Tehnične težave
Sistemska integracija in optimizacija:Potrebno je učinkovito integrirati fotovoltaične sisteme, sisteme za shranjevanje energije in polnilne sisteme ter doseči optimalno upravljanje pretoka energije, da se zagotovi učinkovito sodelovanje med vsemi komponentami.
Upravljanje z energijo in načrtovanje:Treba je razviti inteligentni sistem upravljanja z energijo (EMS), ki bo spremljal in nadzoroval pretok energije v sistemu v realnem času, optimiziral proizvodnjo, shranjevanje in porabo električne energije glede na dejanske potrebe ter zagotovil učinkovito delovanje sistema.
Upravljanje sistema za shranjevanje energije:Upravljanje in vzdrževanje baterij je tehnični izziv, ki zahteva zagotavljanje njihove življenjske dobe in varnosti ter optimizacijo strategij polnjenja in praznjenja za podaljšanje njihove življenjske dobe.
Preklapljanje med načinoma delovanja v omrežju in izklopljenim:V primeru nestabilnosti omrežja ali izpadov električne energije mora biti sistem sposoben gladko preklopiti iz načina, povezanega z omrežjem, v način izključenosti, da se zagotovi neprekinjena oskrba z električno energijo.
Varnost in zanesljivost:Zagotoviti je treba varnost in zanesljivost celotnega sistema, vključno z ukrepi za preprečevanje požara in eksplozije za baterije, kot tudi zaščito pred preobremenitvijo in funkcijo diagnostike napak za sistem.
5 Prednosti integriranega stroja za shranjevanje in polnjenje luči
1. Izraba obnovljivih virov energije
Integrirani hranilnik in polnilnik sončne energije v celoti izkorišča sončno energijo, ki je obnovljiv vir energije, zmanjšuje odvisnost od tradicionalnih fosilnih goriv, znižuje emisije ogljika in prispeva k varovanju okolja.
2. Energetska samooskrba
S fotonapetostnimi funkcijami proizvodnje električne energije in shranjevanja energije lahko integriran fotovoltaični stroj za shranjevanje in polnjenje doseže energetsko samozadostnost. Na oddaljenih območjih ali nestabilnih električnih omrežjih lahko uporabnikom zagotovi zanesljivo oskrbo z električno energijo.
3. Prilagodljivo in priročno
Integrirano napravo za shranjevanje in polnjenje svetlobe je mogoče prilagodljivo konfigurirati in namestiti glede na potrebe uporabnika. Namestite ga lahko na strehe, parkirišča, industrijske parke in druga mesta, da uporabnikom zagotovite priročne storitve polnjenja.
4. Inteligentno upravljanje
Integrirani stroji za shranjevanje svetlobe in polnjenje so običajno opremljeni z inteligentnimi sistemi upravljanja, ki lahko dosežejo spremljanje in upravljanje fotovoltaične proizvodnje energije, shranjevanja energije in procesov polnjenja v realnem času. Uporabniki lahko kadar koli dostopajo do stanja delovanja naprave in porabe energije prek mobilnih aplikacij ali spletnih strani, kar omogoča daljinski nadzor in optimizacijsko upravljanje.
6 Scenariji uporabe integriranega stroja za shranjevanje in polnjenje svetlobe
1. Polnilna postaja za električna vozila:zagotavlja učinkovite in zelene storitve polnjenja za električna vozila, kar zmanjšuje vpliv na električno omrežje.
2. Pametno mikroomrežje:V mikroomrežjih sta avtonomna oskrba z energijo in upravljanje dosežena z integriranimi fotovoltaičnimi napravami za shranjevanje in polnjenje, kar izboljšuje neodvisnost in stabilnost mikroomrežij.
3. Sistem zunaj omrežja:Na oddaljenih območjih ali območjih brez pokritosti z omrežjem lahko integriran fotovoltaični sistem za shranjevanje in polnjenje služi kot neodvisen sistem oskrbe z električno energijo za zadovoljevanje lokalnega povpraševanja po električni energiji.
4. Domače in poslovne aplikacije:Zagotavljanje zelenih energetskih rešitev, zmanjšanje stroškov električne energije ter doseganje učinkovite rabe in upravljanja z energijo.
Integrirana rešitev fotovoltaične proizvodnje električne energije, shranjevanja energije in polnjenja zagotavlja inovativno rešitev za doseganje učinkovite, zelene in zanesljive oskrbe z energijo. Čeprav obstajajo določeni izzivi v smislu začetnih stroškov, tehnološke zapletenosti in upravljanja vzdrževanja, ima njegove prednosti učinkovite rabe energije, zmanjšanih stroškov porabe energije ter varstva okolja in ohranjanja energije široke možnosti uporabe v scenarijih, kot so polnilne postaje za električna vozila , pametna mikroomrežja, sistemi zunaj omrežja in gospodinjska podjetja.
Razširjena uporaba integriranih fotonapetostnih sistemov za shranjevanje in polnjenje je znatno izboljšala zanesljivost in stabilnost oskrbe z električno energijo, zmanjšala pritisk na tradicionalna elektroenergetska omrežja in močno spodbudila izboljšanje stopnje izkoriščenosti čiste energije in splošne učinkovitosti izrabe energije. Pod valom globalne transformacije novega energetskega sistema je industrija polnjenja in zamenjave električnih vozil podvržena globokim spremembam. Trenutno je veliko polnilnih postaj sprejelo integrirano rešitev shranjevanja svetlobe in polnjenja, ki jo zagotavlja Star Charging, kar kaže, da bo v prihodnosti na polnilnih postajah prevladovala električna energija z novo energijo, ki bo oblikovala zeleni razvojni model zaprte zanke od novih energetskih vozil do nova energija elektrika.
Glede na vire energije in načine uporabe lahko integrirane fotovoltaične sisteme za shranjevanje in polnjenje razvrstimo v dve kategoriji: centralizirane in distribuirane. Centralizirani sistemi izpolnjujejo obsežno povpraševanje po električni energiji s centralizirano proizvodnjo električne energije in objekti za shranjevanje energije, medtem ko se porazdeljeni sistemi osredotočajo na lokalno proizvodnjo, shranjevanje in uporabo energije majhnega obsega. Poleg tega je mogoče glede na sestavo komponent sistema razvrstiti tudi integrirani sistem za shranjevanje in polnjenje svetlobe. Nekateri sistemi vključujejo glavne komponente, kot so fotonapetostni sistemi za proizvodnjo električne energije, baterije za shranjevanje energije, polnilni piloti, medtem ko lahko drugi sistemi vključujejo tudi različne komponente, kot so razsmerniki, transformatorji, razdelilne omare itd. Različne konfiguracije komponent so zasnovane tako, da izpolnjujejo različne potrebe aplikacij, Na primer, za mesta, kjer je potrebno veliko število polnilnih naprav, bo morda treba izbrati integriran sistem, ki vključuje polnilne postaje.
V industrijski verigi integriranega fotovoltaičnega shranjevanja in polnjenja nadaljnja industrija v glavnem vključuje proizvodnjo solarnih fotonapetostnih modulov, ki zajemajo silicijeve materiale, silicijeve rezine, baterijske celice, module in druge povezave, ter proizvodnjo sistemov za shranjevanje energije, vključno z baterijami. materiali (kot so materiali pozitivnih in negativnih elektrod litijevih baterij, elektroliti, separatorji itd.), sklop baterij, pretvorniki za shranjevanje energije in drugi povezani dodatki. Panoge nadaljnjih aplikacij so široko porazdeljene na več področjih, kot so stanovanjske in poslovne zgradbe, ki služijo kot neodvisni viri oskrbe z električno energijo za izboljšanje energetske samozadostnosti in zmanjšanje računov za elektriko; V industrijskem sektorju, zlasti v podjetjih z visoko porabo energije, se stroški energije zmanjšajo in energetska učinkovitost izboljša z integriranimi sistemi za shranjevanje in polnjenje svetlobe; Na oddaljenih območjih, kot so mikroomrežja in otočna elektroenergetska omrežja, integrirani fotonapetostni sistemi za shranjevanje in polnjenje zagotavljajo zanesljive in ekonomične energetske rešitve, ki povečujejo stabilnost in odpornost električnega omrežja na tveganje; S priljubljenostjo električnih vozil so integrirani sistemi za shranjevanje svetlobe in polnilni sistemi uporabljeni tudi na polnilnih postajah, ki zagotavljajo zelene in učinkovite storitve polnjenja za električna vozila.
V predvideni prihodnji fazi, od leta 2024 do 2025, bosta velikost trga in stopnja rasti kitajske industrije integriranega fotovoltaičnega shranjevanja in polnjenja pokazala pomemben trend rasti. Pričakuje se, da bo skupno povpraševanje po sistemih za shranjevanje energije v projektu integriranega fotovoltaičnega shranjevanja in polnjenja doseglo približno 6,8 GWh, do konca leta 2025 pa se bo ocenjeno povpraševanje po sistemih za shranjevanje energije v enem letu povečalo na 3,62 GWh.
V prihodnje do leta 2030 naj bi se to povpraševanje še znatno povečalo in doseglo približno 44,8 GWh. Če se izračuna v skladu s standardnim 2-urnim trajanjem shranjevanja energije, bo ustrezna instalirana zmogljivost shranjevanja energije približno 3,9 GW. Če se ta obseg objektov za shranjevanje energije uporabi za integrirani scenarij shranjevanja in polnjenja svetlobe, lahko teoretično podpira vzpostavitev 32500 120 kW hitrih polnilnih pilotov ali 8125 480 kW ultra hitrih polnilnih pilotov za potrebe shranjevanja energije . To ne bo le močno optimiziralo kitajske energetske strukture, temveč tudi učinkovito spodbujalo gradnjo in razvoj nove energetske infrastrukture za polnjenje vozil.
Konec novembra 2022 je skupno število nameščenih polnilnih infrastruktur po vsej državi doseglo 4,949 milijona enot. Vendar pa je treba omeniti, da je septembra istega leta število novih energetskih vozil na Kitajskem preseglo 11,49 milijona, kar poudarja znatno neravnovesje med ponudbo in povpraševanjem med trenutnimi viri polnilnih kupov in številom novih energetskih vozil. Za rešitev tega problema in spodbujanje usklajenega razvoja industrije novih energetskih vozil in podpornih objektov je še posebej pomembna in nujna izgradnja integrirane elektrarne za shranjevanje fotovoltaične energije, ki združuje proizvodnjo fotovoltaične energije, sisteme za shranjevanje energije in polnilne naprave.
V procesu gradnje in promocije integriranih fotovoltaičnih hranilnikov in polnilnih elektrarn aktivno sodelujejo in igrajo pomembno vlogo številna podjetja na različnih področjih. Proizvajalci avtomobilov, kot sta Tesla in GAC Aion, dejavno spodbujajo implementacijo projektov integriranega shranjevanja sončne energije in polnilnih postaj, pri čemer izkoriščajo svoje globoko akumulacijo in tehnološke prednosti na področju novih energetskih vozil. Hkrati proizvajalci in operaterji opreme, kot so Star Charging, Teruide, Aoneng Power, Kesida, Xuji Electric in Sunshine Power, s svojo strokovno močjo na področju polnilnih naprav zagotavljajo tudi ključno tehnično podporo in operativne storitve za integrirane fotonapetostne skladiščne in polnilne elektrarne. gradnjo in delovanje. Poleg tega je CATL, vodilno podjetje v industriji baterij, vneslo močne zmogljivosti shranjevanja in upravljanja energije v integrirano rešitev fotovoltaičnega shranjevanja in polnjenja s svojo napredno tehnologijo shranjevanja energije kot jedrom. Poleg tega dejavno sodelujejo energetski velikani, kot so Datang Group, Sinopec in China Gas, ki uporabljajo svoja bogata omrežja za oskrbo z energijo in zmogljivosti integracije virov za pomoč pri postavitvi in širitvi integriranih projektov za shranjevanje in polnjenje sončne energije po vsej državi.
Industrija integriranega shranjevanja energije in polnjenja je kot pomemben sestavni del kitajske nove energetske strategije deležna velike pozornosti in politične podpore na nacionalni ravni. Od 13. petletnega načrta je vlada jasno predlagala odločen razvoj distribuirane energije in infrastrukture za polnjenje električnih vozil, spodbujanje in podpiranje globoke integracije proizvodnje sončne energije, tehnologije za shranjevanje energije in zmogljivosti za polnjenje električnih vozil. Usmerjevalna mnenja o spodbujanju razvoja tehnologije in industrije za shranjevanje energije, objavljena leta 2015, na primer jasno podpirajo komplementarno integracijo aplikacij za shranjevanje energije in obnovljivih virov energije, s čimer postavljajo politične temelje za razvoj integriranih projektov za shranjevanje in polnjenje fotovoltaike. Nato so Nacionalna komisija za razvoj in reforme in drugi oddelki leta 2018 skupaj objavili "Akcijski načrt za izboljšanje zmogljivosti garancije polnjenja vozil z novo energijo", v katerem so poudarili pomen združevanja polnilnih naprav z distribuirano energijo in predlagali pospešitev raziskav in promocije novih tehnologij polnjenja, kot so visokozmogljivo polnjenje, brezžično polnjenje in inteligentno urejeno polnjenje.
Industrija integriranega fotonapetostnega shranjevanja in polnjenja, kot ključni sestavni del novega energetskega sektorja, je pokazala pomembno vrednost v smislu varstva okolja in gospodarskih koristi, vendar se njen razvojni proces še vedno sooča z več izzivi. Prvič, zaradi visoke stopnje tehnološke integracije in obsežne vključenosti v industrijsko verigo, vključno z raziskavami in razvojem tehnologij in proizvodnje opreme na področjih, kot so fotovoltaična proizvodnja električne energije, sistemi za shranjevanje energije in polnilne naprave, ki še niso dosegli popolnoma zreli in obsežni ravni uporabe, je treba izboljšati splošno stabilnost in gospodarnost sistema. Drugič, obstaja neusklajenost med hitrostjo razvoja industrije in gradnjo infrastrukture, predvsem nezadostna in neenakomerna razporeditev polnilnih pilotov, kar vodi do težav pri priklopu na elektroenergetsko omrežje in zapletenega razporejanja obremenitev pri implementaciji integriranih hranilnikov fotovoltaike in polnjenja. projekti. Poleg tega so dejavniki, kot so nezadostna inovativnost poslovnih modelov, dolgi cikli donosnosti naložb in velike začetne naložbe, omejili navdušenje družbenega kapitala za sodelovanje v industriji in njenih prizadevanjih za promocijo trga. Nenazadnje je treba nujno obravnavati in izboljšati varnostne nevarnosti shranjevanja energije v baterijah, recikliranja in uporabe odpadnih baterij ter ocene vplivov na okolje, da se zagotovi trajnosten in zdrav razvoj industrije.
Za razvojne možnosti integrirane fotovoltaične shranjevalne in polnilne industrije ji njen inovativni položaj na področju nove energije daje širok razvojni potencial in prostor. Zaradi globalne energetske tranzicije in kitajskih ciljev glede ogljičnega vrha in ogljične nevtralnosti bo industrija doživela hiter razvoj pod dvojnim pogonom političnih smernic in tehnološkega napredka. Z izboljšanjem učinkovitosti fotonapetostne tehnologije, zmanjšanjem stroškov shranjevanja energije in nenehnim širjenjem trga električnih vozil bosta ekonomičnost in praktičnost projektov integriranega fotovoltaičnega shranjevanja in polnjenja dodatno poudarjeni, povpraševanje na trgu pa bo pokazalo eksplozivno rast. Kar zadeva tehnološke inovacije, bodo integrirane, inteligentne in modularne sistemske rešitve postale glavni tok industrije, ki bodo spodbujale poglobljeno sodelovanje in integracijo različnih členov v industrijski verigi ter dosegale optimalno razporeditev in učinkovito uporabo virov. Hkrati se bodo poslovni modeli še naprej inovirali, novi dobičkonosni modeli, kot so tržno usmerjeno trgovanje z električno energijo in storitve skupnega shranjevanja energije, pa naj bi postali nove točke rasti. Z vidika gradnje infrastrukture se bo z vse večjo podporo države pri izgradnji polnilnih naprav število polnilnih pilotov še povečevalo, postavitev pa bo bolj smiselna. Integrirana fotovoltaična polnilna elektrarna bo bolje služila novim uporabnikom energetskih vozil in rešila njihovo zaskrbljenost glede dosega. Poleg tega bo obsežna uporaba objektov za shranjevanje energije učinkovito zmanjšala pritisk na električno omrežje, izboljšala zmogljivost porabe obnovljive energije in spodbudila obsežnejšo integracijo čiste energije. Če povzamemo, industrija integriranega fotovoltaičnega shranjevanja in polnjenja bo še naprej širila svoje scenarije uporabe in se razvijala v smeri visoke učinkovitosti, nizkih stroškov in trajnosti v ozadju zelenega in nizkoogljičnega razvoja, pri čemer se bo zanašala na tehnološke inovacije, politično podporo in povpraševanje na trgu . Imela bo pomembno vlogo pri izgradnji sodobnega energetskega sistema in doseganju trajnostnega gospodarskega in družbenega razvoja.
Integrirani sistem za shranjevanje in polnjenje fotovoltaične energije, znan tudi kot rešitev mikromrež, je samozadosten sistem oskrbe z energijo, ki združuje distribuirano fotovoltaično energijo, upravljanje električne obremenitve, distribucijske naprave ter opremo za nadzor in zaščito. Glavne komponente sistema vključujejo fotovoltaični sistem za proizvodnjo električne energije, napravo za shranjevanje energije in polnilno postajo. Njegov princip delovanja je, da fotovoltaični sistem za proizvodnjo električne energije zajema sončno energijo in jo pretvarja v električno energijo, hranilnik energije shranjuje odvečno električno energijo in jo po potrebi oddaja, polnilna postaja pa zagotavlja zeleno oskrbo z električno energijo za električna vozila. Ta integrirani sistem upravljanja z energijo igra ključno vlogo pri reševanju pomanjkanja zemljiških virov in zmogljivosti električne energije, z učinkovito uporabo tehnologije shranjevanja energije za uravnoteženje lokalne proizvodnje in porabe energije ter doseganje optimizirane porazdelitve ponudbe in povpraševanja po energiji. Razširjena uporaba integriranih fotonapetostnih sistemov za shranjevanje in polnjenje je znatno izboljšala zanesljivost in stabilnost oskrbe z električno energijo, zmanjšala pritisk na tradicionalna elektroenergetska omrežja in močno spodbudila izboljšanje stopnje izkoriščenosti čiste energije in splošne učinkovitosti izrabe energije. Pod valom globalne transformacije novega energetskega sistema je industrija polnjenja in zamenjave električnih vozil podvržena globokim spremembam. Trenutno je veliko polnilnih postaj sprejelo integrirano rešitev shranjevanja svetlobe in polnjenja, ki jo zagotavlja Star Charging, kar kaže, da bo v prihodnosti na polnilnih postajah prevladovala električna energija z novo energijo, ki bo oblikovala zeleni razvojni model zaprte zanke od novih energetskih vozil do nova energija elektrika.
Glede na vire energije in načine uporabe lahko integrirane fotovoltaične sisteme za shranjevanje in polnjenje razvrstimo v dve kategoriji: centralizirane in distribuirane. Centralizirani sistemi izpolnjujejo obsežno povpraševanje po električni energiji s centralizirano proizvodnjo električne energije in objekti za shranjevanje energije, medtem ko se porazdeljeni sistemi osredotočajo na lokalno proizvodnjo, shranjevanje in uporabo energije majhnega obsega. Poleg tega je mogoče glede na sestavo komponent sistema razvrstiti tudi integrirani sistem za shranjevanje in polnjenje svetlobe. Nekateri sistemi vključujejo glavne komponente, kot so fotonapetostni sistemi za proizvodnjo električne energije, baterije za shranjevanje energije, polnilni piloti, medtem ko lahko drugi sistemi vključujejo tudi različne komponente, kot so razsmerniki, transformatorji, razdelilne omare itd. Različne konfiguracije komponent so zasnovane tako, da izpolnjujejo različne potrebe aplikacij, Na primer, za mesta, kjer je potrebno veliko število polnilnih naprav, bo morda treba izbrati integriran sistem, ki vključuje polnilne postaje.
Razvojni proces integrirane fotonapetostne industrije shranjevanja in polnjenja je mogoče izslediti v letih 1970 do 1990, ko je bila sončna fotovoltaična tehnologija še v povojih in se je v glavnem osredotočala na raziskave in proizvodnjo sončnih celic. Zaradi visokih stroškov in nezrele tehnologije koncept integriranega shranjevanja in polnjenja svetlobe še ni oblikovan. Po vstopu v 21. stoletje se je z nenehnim napredkom solarne fotonapetostne tehnologije učinkovitost baterij izboljšala, stroški pa so se postopoma znižali. Hkrati je bil dosežen znaten napredek v tehnologiji shranjevanja energije in polnilnih napravah, s čimer so postavljeni trdni temelji za razvoj integriranega shranjevanja in polnjenja fotovoltaične energije.
Od leta 2010 do 2015 so se sončne fotovoltaike, shranjevanje energije in polnilne naprave začele globoko integrirati, prototip integrirane fotovoltaike, shranjevanja energije in polnjenja pa se je postopoma oblikoval. Številna podjetja in raziskovalne ustanove so začele raziskovati kombinacijo teh treh tehnologij za izboljšanje energetske učinkovitosti.
Med letoma 2016 in 2018 je z naraščajočim svetovnim povpraševanjem po obnovljivi energiji integrirana fotovoltaična tehnologija za shranjevanje in polnjenje pritegnila veliko pozornosti. Več vlad in regij je začelo aktivno spodbujati to tehnologijo za zmanjšanje odvisnosti od fosilnih goriv in nižje emisije ogljika.
Trenutno je industrija integriranega shranjevanja svetlobe in polnjenja v fazi živahnega razvoja. Mnoga podjetja so se podala na to področje in nenehno lansirala inovativne izdelke in storitve. Vlada prav tako zagotavlja močno podporo, saj spodbuja trajnostni razvoj industrije s politično podporo in kapitalskimi injekcijami. Če pogledamo v prihodnost, se pričakuje, da bo integracija shranjevanja svetlobe in polnjenja postala ključna gonilna sila za globalno energetsko preobrazbo.
V industrijski verigi integriranega fotovoltaičnega shranjevanja in polnjenja nadaljnja industrija v glavnem vključuje proizvodnjo solarnih fotonapetostnih modulov, ki zajemajo silicijeve materiale, silicijeve rezine, baterijske celice, module in druge povezave, ter proizvodnjo sistemov za shranjevanje energije, vključno z baterijami. materiali (kot so materiali pozitivnih in negativnih elektrod litijevih baterij, elektroliti, separatorji itd.), sklop baterij, pretvorniki za shranjevanje energije in drugi povezani dodatki. Panoge nadaljnjih aplikacij so široko porazdeljene na več področjih, kot so stanovanjske in poslovne zgradbe, ki služijo kot neodvisni viri oskrbe z električno energijo za izboljšanje energetske samozadostnosti in zmanjšanje računov za elektriko; V industrijskem sektorju, zlasti v podjetjih z visoko porabo energije, se stroški energije zmanjšajo in energetska učinkovitost izboljša z integriranimi sistemi za shranjevanje in polnjenje svetlobe; Na oddaljenih območjih, kot so mikroomrežja in otočna elektroenergetska omrežja, integrirani fotonapetostni sistemi za shranjevanje in polnjenje zagotavljajo zanesljive in ekonomične energetske rešitve, ki povečujejo stabilnost in odpornost električnega omrežja na tveganje; S priljubljenostjo električnih vozil so integrirani sistemi za shranjevanje svetlobe in polnilni sistemi uporabljeni tudi na polnilnih postajah, ki zagotavljajo zelene in učinkovite storitve polnjenja za električna vozila.
V predvideni prihodnji fazi, od leta 2024 do 2025, bosta velikost trga in stopnja rasti kitajske industrije integriranega fotovoltaičnega shranjevanja in polnjenja pokazala pomemben trend rasti. Pričakuje se, da bo skupno povpraševanje po sistemih za shranjevanje energije v projektu integriranega fotovoltaičnega shranjevanja in polnjenja doseglo približno 6,8 GWh, do konca leta 2025 pa se bo ocenjeno povpraševanje po sistemih za shranjevanje energije v enem letu povečalo na 3,62 GWh. V prihodnje do leta 2030 naj bi se to povpraševanje še znatno povečalo in doseglo približno 44,8 GWh. Če se izračuna v skladu s standardnim 2-urnim trajanjem shranjevanja energije, bo ustrezna instalirana zmogljivost shranjevanja energije približno 3,9 GW. Če se ta obseg zmogljivosti za shranjevanje energije uporabi za integrirani scenarij shranjevanja in polnjenja svetlobe, lahko teoretično podpira vzpostavitev 32500 120 kW hitrih polnilnih pilotov ali 8125 480 kW ultra hitrih polnilnih pilotov za potrebe shranjevanja energije . To ne bo le močno optimiziralo kitajske energetske strukture, temveč tudi učinkovito spodbujalo gradnjo in razvoj nove energetske infrastrukture za polnjenje vozil.
Konec novembra 2022 je skupno število nameščenih polnilnih infrastruktur po vsej državi doseglo 4,949 milijona enot. Vendar pa je treba omeniti, da je septembra istega leta število novih energetskih vozil na Kitajskem preseglo 11,49 milijona, kar poudarja znatno neravnovesje med ponudbo in povpraševanjem med trenutnimi viri polnilnih kupov in številom novih energetskih vozil. Za rešitev tega problema in spodbujanje usklajenega razvoja industrije novih energetskih vozil in podpornih objektov je še posebej pomembna in nujna izgradnja integrirane elektrarne za shranjevanje fotovoltaične energije, ki združuje proizvodnjo fotovoltaične energije, sisteme za shranjevanje energije in polnilne naprave.
Industrija integriranega fotonapetostnega shranjevanja in polnjenja, kot ključni sestavni del novega energetskega sektorja, je pokazala pomembno vrednost v smislu varstva okolja in gospodarskih koristi, vendar se njen razvojni proces še vedno sooča z več izzivi. Prvič, zaradi visoke stopnje tehnološke integracije in obsežne vključenosti v industrijsko verigo, vključno z raziskavami in razvojem tehnologij in proizvodnje opreme na področjih, kot so fotovoltaična proizvodnja električne energije, sistemi za shranjevanje energije in polnilne naprave, ki še niso dosegli popolnoma zreli in obsežni ravni uporabe, je treba izboljšati splošno stabilnost in gospodarnost sistema. Drugič, obstaja neusklajenost med hitrostjo razvoja industrije in gradnjo infrastrukture, predvsem nezadostna in neenakomerna razporeditev polnilnih pilotov, kar vodi do težav pri priklopu na elektroenergetsko omrežje in zapletenega razporejanja obremenitev pri implementaciji integriranih hranilnikov fotovoltaike in polnjenja. projekti. Poleg tega so dejavniki, kot so nezadostna inovativnost poslovnih modelov, dolgi cikli donosnosti naložb in velike začetne naložbe, omejili navdušenje družbenega kapitala za sodelovanje v industriji in njenih prizadevanjih za promocijo trga. Nenazadnje je treba nujno obravnavati in izboljšati varnostne nevarnosti shranjevanja energije v baterijah, recikliranja in uporabe odpadnih baterij ter ocene vplivov na okolje, da se zagotovi trajnosten in zdrav razvoj industrije.
Za razvojne možnosti integrirane fotovoltaične shranjevalne in polnilne industrije ji njen inovativni položaj na področju nove energije daje širok razvojni potencial in prostor. Zaradi globalne energetske tranzicije in kitajskih ciljev glede ogljičnega vrha in ogljične nevtralnosti bo industrija doživela hiter razvoj pod dvojnim pogonom političnih smernic in tehnološkega napredka. Z izboljšanjem učinkovitosti fotonapetostne tehnologije, zmanjšanjem stroškov shranjevanja energije in nenehnim širjenjem trga električnih vozil bosta ekonomičnost in praktičnost projektov integriranega fotovoltaičnega shranjevanja in polnjenja dodatno poudarjeni, povpraševanje na trgu pa bo pokazalo eksplozivno rast. Kar zadeva tehnološke inovacije, bodo integrirane, inteligentne in modularne sistemske rešitve postale glavni tok industrije, ki bodo spodbujale poglobljeno sodelovanje in integracijo različnih členov v industrijski verigi ter dosegale optimalno razporeditev in učinkovito uporabo virov. Hkrati se bodo poslovni modeli še naprej inovirali, novi dobičkonosni modeli, kot so tržno usmerjeno trgovanje z električno energijo in storitve skupnega shranjevanja energije, pa naj bi postali nove točke rasti. Z vidika gradnje infrastrukture se bo z vse večjo podporo države pri izgradnji polnilnih naprav število polnilnih pilotov še povečevalo, postavitev pa bo bolj smiselna. Integrirana fotovoltaična polnilna elektrarna bo bolje služila novim uporabnikom energetskih vozil in rešila njihovo zaskrbljenost glede dosega. Poleg tega bo obsežna uporaba objektov za shranjevanje energije učinkovito zmanjšala pritisk na električno omrežje, izboljšala zmogljivost porabe obnovljive energije in spodbudila obsežnejšo integracijo čiste energije. Če povzamemo, industrija integriranega fotovoltaičnega shranjevanja in polnjenja bo še naprej širila svoje scenarije uporabe in se razvijala v smeri visoke učinkovitosti, nizkih stroškov in trajnosti, pri čemer se bo zanašala na tehnološke inovacije, politično podporo in tržno povpraševanje v okviru zelenega in nizkoogljičnega razvoja. . Imela bo pomembno vlogo pri izgradnji sodobnega energetskega sistema in doseganju trajnostnega gospodarskega in družbenega razvoja.