Giridaran Srinivasan
Nov 25, 2022
Severná Amerika sa rýchlo stáva celosvetovo populárnym miestom pre hybridné solárne systémy + systémy skladovania. V súčasnosti je v Spojených štátoch zriedkavé vidieť nový návrh solárneho fotovoltaického systému, ktorý by nezahŕňal systém skladovania.
Praktické a finančné výhody týchto systémov sú čoraz lepšie pochopené. Integrácia batériového úložiska pomáha prevádzkovateľom fotovoltických elektrární vyrovnávať výkon elektrárne a podporovať stabilitu siete. Otvára tiež celý rad potenciálnych nových zdrojov príjmov z nových služieb flexibility a vyrovnávania siete.
Správa solárnych systémov + systémov skladovania je však veľmi zložitá. Ukladanie a dispečing energie v optimálnom čase si vyžaduje mimoriadne podrobné pochopenie toho, koľko energie projekt vyrába teraz aj v blízkej budúcnosti.
Vývojári, prevádzkovatelia a vlastníci čoraz viac vyžadujú vysokofrekvenčné (1-minútové) údaje o počasí a slnečnom žiarení, ktoré im umožňujú prijímať rýchle, presné a finančne efektívne rozhodnutia. V tomto blogu uvádzame 5 výhod vysokofrekvenčných údajov pre rozvíjajúci sa trh so solárnymi zariadeniami + úložiskami v USA.
Solárny projekt AES Lawai. Foto: Dennis Schroeder / NREL 58009
V solárnom sektore sa frekvencia zberu a pozorovania údajov o ožiarení môže pohybovať od 60-minútových intervalov až po 1-minútové intervaly. Ak sa údaje zbierajú v 1-minútových intervaloch, zbierajú sa v extrémne zrnitej mierke alebo s vyššou frekvenciou. Zriedkavé pozorovania alebo údaje s nízkou frekvenciou môžu viesť k nedokonalému pochopeniu správania sa slnečného žiarenia.
V súčasnosti sa odvetvie naďalej spolieha na nízkofrekvenčné (60-minútové) časové rady údajov počas fázy predbežného plánovania projektov až po fázu prevádzky. Keďže nové projekty v oblasti solárnej energie a skladovania energie smerujú k dvoj- až štvorhodinovému oknu, v ktorom sa energia vyrába, skladuje a odosiela, spoliehanie sa na 60-minútové časové rady spôsobuje slepé miesta, ktoré obmedzujú schopnosť prevádzkovateľa maximalizovať príjmy a podporovať sieť.
Na vyplnenie týchto slepých miest, zmiernenie technických a finančných rizík a podporu každodennej prevádzky hybridných projektov sú potrebné podrobnejšie údaje s vysokou frekvenciou.
Spoločnosť Solargis vyvinula nový prístup k 1-minútovým údajom v spolupráci s Univerzitou v Malage. Solargis využíva rozsiahlu, viacročnú celosvetovú databázu 1-minútových pozorovaní, z ktorej sa používa päť najpodobnejších lokalít na reprezentáciu radiačných podmienok konkrétnej lokality projektu.
Okrem toho sa pre záujmové miesto generujú matice pravdepodobnosti prechodu pre štyri rôzne triedy oblohy a pre každú hodnotu indexu oblačnosti sa vykoná niekoľko tisíc iterácií. Údaje 1-minútového časového radu sa generujú v súlade so satelitným modelom spoločnosti.
Keď sa 1-minútové údaje spoločnosti Solargis použijú spolu s historickými údajmi spoločnosti o predpovediach, odomyká to významné finančné výhody pre vývojárov, vlastníkov a prevádzkovateľov projektov, umožňuje im to prijímať lepšie rozhodnutia o návrhu a dispečingu a bezpečnejšie prevádzkovať batériový systém skladovania energie (BESS). Nižšie uvádzame 5 kľúčových výhod používania 1-minútových údajov a prognostických produktov spoločnosti Solargis.
Historické 1-minútové údaje umožňujú prevádzkovateľom a verejným službám pochopiť variabilitu solárnych zdrojov oveľa podrobnejším spôsobom. Najmä 1-minútové údaje umožňujú prevádzkovateľom lepšie pochopiť efekty okraja mrakov, ktoré sú bežným javom pri výrobe fotovoltickej energie spôsobeným náhlym zvýšením intenzity žiarenia v dôsledku odrazov prechádzajúcich mrakov. To pomáha pri identifikácii variability na úrovni uzla/podstanice pre rôzne ročné obdobia a pri príprave na premenlivé podmienky.
Taktiež presné alebo realistické hodnoty predpovedí výroby energie z FV na podhodinovej úrovni sú nevyhnutné pre stabilitu a prevádzku siete. Vďaka údajom z predpovedí Solargis môžu prevádzkovatelia projektov prijímať lepšie rozhodnutia o dispečingu, a tým podporovať energetické spoločnosti pri vyrovnávaní ponuky s dopytom.
Prístup k vysokofrekvenčným údajom tiež pomáha vývojárom presnejšie odhadnúť "straty z orezania", čo je strata energie spôsobená v solárnom systéme v dôsledku zníženia výkonu striedača, aby splnil buď svoj maximálny menovitý výkon, alebo maximálny povolený výkon pre pripojenie do siete.
Vo väčšine prípadov a v závislosti od regiónu fotovoltické elektrárne zvyčajne podhodnocujú straty pri použití hodinových údajov, čo je čoraz bežnejšie pri väčších pomeroch jednosmerného a striedavého prúdu.
Mnohé projekty smerujú k dvoj- až štvorhodinovým batériovým systémom, v ktorých sa energia uskladňuje a expeduje. Väčšina projektov sa zaoberá buď šetrením špičky, energetickou arbitrážou alebo podporou nábehu a/alebo inými službami na podporu siete. Preto je presný návrh batérie (MWh) nevyhnutný na minimalizáciu variability energetického výnosu projektu, ako aj na optimalizáciu typu aplikácie solárna energia + skladovanie.
Vďaka 1-minútovým historickým údajom Solargis a historickým údajom o prognózach môžu vývojári navrhnúť optimálne veľkosti batérií a vylepšiť ďalšie doplnkové elektronické zariadenia. Preto sú 1-minútové údaje nevyhnutné na informovanie o veľkosti batérie vybranej pre konkrétnu aplikáciu vo fáze návrhu projektu a na presné rozpočtovanie počiatočných nákladov projektu.
Ak solárne zariadenie vyrába viac energie, ako sú predpovedané hodnoty (deň vopred a v priebehu dňa), musí sa obmedziť, aby sa zabezpečila stabilita siete. To znamená riadenie striedačov na zníženie maximálneho výkonu, čo by mohlo viesť k technickému zaťaženiu systému a stratám energie. V kontraste s tým, ak aktívum nedodáva dostatočný výkon, prevádzkovateľ siete môže prevádzkovateľovi aktíva uložiť pokutu za neplnenie zmluvnej výroby.
Služba prognózovania od spoločnosti Solargis odomyká oveľa podrobnejší pohľad na to, kedy ukladať a odosielať energiu, čím prevádzkovatelia získavajú lepšiu schopnosť kontrolovať variabilitu výroby energie.
Podobne pre aplikáciu riadenia rampy je veľmi dôležité študovať a modelovať prevádzku batérií. historické údaje za 1 minútu a historické údaje o predpovediach zabezpečujú, aby sa výskum a modelovanie vykonávali čo najpresnejšie. Vďaka lepšej kontrole 1-minútové údaje znižujú počet pokút, ktoré prevádzkovateľ dostáva za to, že riadne neobsluhuje sieť v rámci požadovaných rampových obmedzení.
Pre prevádzkovateľov, ktorí sa zúčastňujú na veľkoobchodnom trhu s energiou, presné predpovede spolu s údajmi o trhových cenových signáloch odomykajú možnosť presne určiť finančne najefektívnejšie obdobie na nabíjanie a dispečing energie zo solárneho systému + zásobníka. Tieto finančné štúdie možno modelovať ešte pred výstavbou solárneho + zásobníkového zariadenia. Pomocou historických údajov o skutočnej výrobe zo satelitu a historických údajov o trhových cenách možno spustiť modely dispečingu batérií s niekoľkými kombináciami nepredvídaných udalostí.
Vďaka týmto poznatkom môžu prevádzkovatelia prijímať presné rozhodnutia o dispečingu a nabíjaní, ktoré maximalizujú ich príjmy pri predaji energie na veľkoobchodnom trhu s elektrinou.
Ak chcete zistiť, ako môže spoločnosť Solargis pomôcť s 1-minútovými údajmi, zúčastnite sa nášho nadchádzajúceho webinára 7. decembra 2022. Na účasť sa zaregistrujte tu.
Ak sa chcete dozvedieť viac o metodike 1-minútových údajov spoločnosti Solargis, kliknite sem.
