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| 光伏與儲能協(xié)同運作：可調度式光伏發(fā)電 |
| （時間:2019-2-11 10:29:35） |
在美國，越來越多的公共事業(yè)電力公司開始針對自帶儲能的光伏發(fā)電項目簽署購電協(xié)議。實現(xiàn)光伏系統(tǒng)與儲能系統(tǒng)間協(xié)同運作的方式多種多樣，而復雜度較高的方案能夠通過先進的系統(tǒng)優(yōu)化來降低度電成本。
AC(交流)耦合型光伏儲能發(fā)電系統(tǒng)指的是在接入電網前才將光伏儲能相耦合。這種形式的結合如同帶有婚前協(xié)議的婚姻，光伏部分和儲能部分的運作擁有較高的獨立性，并且在長期運行過程中如果出現(xiàn)故障，問題的定位以及解決也更容易。另一種設計方案是在逆變器進行直交流變換前就將光伏與儲能聯(lián)通，稱為DC(直流)耦合。相較于AC耦合，DC耦合對應更低的度電成本以及更高的能量轉化效率。
美國第一批大規(guī)模光伏儲能項目(PVS)將在2021年投運。我們預測其中有半數(shù)的項目開發(fā)商會選用AC耦合方案。盡管DC耦合型PVS在系統(tǒng)效率和度電成本上優(yōu)于AC耦合，但開發(fā)商們擔心該系統(tǒng)所選用的新型產品會出現(xiàn)技術問題，并影響項目的可融資性。盡管如此，我們預計兩至三年后，DC耦合會成為行業(yè)的標準選擇。
在可調度性(儲能設備管理的電量在整個系統(tǒng)總發(fā)電量中所占的比例)相同的情況下，相較于完全獨立運行的光伏 與儲能項目或AC耦合型PVS，DC耦合型PVS能夠更有效地利用光伏與儲能部分間的協(xié)同作用來降低度電成本。預計2021年投運的很多PVS系統(tǒng)都將儲能單元的功率設計為電網接入容量的25%，且儲能時長為4小時。 對于日照條件較好的地域，譬如南加州，這樣的設計應用在優(yōu)化的DC耦合PVS對應約10.5%的可調度性。按我們對儲能系統(tǒng)成本下降的保守預測來計算，上述的DC耦合PVS對應40美元/MWh的度電成本(LCOE)，比可以實現(xiàn)同樣可調度性的獨立運行的光儲項目低9%。當可調度性升至40%時，DC耦合PVS的LCOE比獨立運行的光儲項目低17%。
一組數(shù)據(jù)
50%
50%的開發(fā)商可能會選用DC耦合作為其計劃2021年投產的PVS項目的設計方案
4%-20%
較實現(xiàn)同樣可調度性的獨立運行光儲項目，DC耦合型PVS系統(tǒng)的LCOE低4%-20%
10%-16%
相較于同時期投運的純光伏項目，2021年建成的可調度性達11%的PVS系統(tǒng)的LCOE高出10%-16%
鑒于儲能設備供過于求的局面，且儲能技術更新速度也不斷加快，PVS發(fā)電系統(tǒng)中儲能單元的價格降幅可能遠超我們之前的預期。在樂觀情境中，2021年一個可調度性達10.5%的PVS發(fā)電系統(tǒng)的度電成本為38美元/MWh，僅較純光伏發(fā)電系統(tǒng)高10%。
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