تأثير الطاقة الشمسية والتخزين على معامل القدرة
صناعة الخلايا الكهروضوئيةيدرك المحترفون جيدًا العلاقة بين تكامل الطاقة الشمسية وعامل طاقة الشبكة. عند تركيب نظام كهروضوئي مرتبط بالشبكة-، فإنه يعوض الحمل المحلي عن طريق ضخ طاقة نشطة. نظرًا لأن المنشأة تسحب طاقة أقل نشاطًا (P) من شبكة المرافق بينما يظل الطلب على الطاقة التفاعلية (Q) دون تغيير، فإن عامل طاقة الشبكة الإجمالي (PF) ينخفض. ولمواجهة ذلك، يجب على المهندسين إعادة حساب العجز في الطاقة التفاعلية وزيادة قدرة مولدات Var الثابتة (SVGs) أو بنوك المكثفات.
ومع ذلك، فإن إدخال أنظمة تخزين الطاقة (ESS) يضيف طبقة جديدة من التعقيد. السؤال الأساسي الذي يطرح نفسه: هل تتطلب إضافة ESS إعادة تعديل نظام تعويض الطاقة التفاعلية الحالي؟ للإجابة على هذا السؤال، يجب علينا تحليل النظام من منظور الفواتير-على المدى الطويل ومن وجهة النظر التشغيلية-في الوقت الفعلي.
التوازن النظري وتخطيط الطوبولوجيا
من منظور نظري وتنظيمي بحت، يعمل نظام تخزين الطاقة على دورة من الشحن والتفريغ المتساوي. نظرًا لأن شركات المرافق عادةً ما تقوم بتقييم عامل الطاقة شهريًا استنادًا إلى إجمالي الطاقة النشطة والمتفاعلة التراكمية، فإن التأثير الصافي لـ ESS على عامل الطاقة الشهري يكون محايدًا من الناحية النظرية.
لضمان التحكم الدقيق في ظل هذا المنطق، يجب وضع نقاط توصيل العينات والشبكة -لنظام الجهد المنخفض- بشكل استراتيجي. يجب أن يحدد تخطيط الهيكل المثالي بوضوح العلاقة المكانية بين أربع عقد حرجة: نقطة قياس المرافق الرئيسية (البوابة)، ونقطة اتصال شبكة ESS -، ونقطة أخذ عينات تعويض الطاقة التفاعلية ذات الجهد المنخفض-، ونقطة اتصال الشبكة الكهروضوئية-. يضمن تحديد موضع نقاط أخذ العينات هذه بشكل صحيح أن وحدة التحكم في التعويض يمكنها التمييز بدقة بين تقلبات الحمل وعمليات التخزين.
-التحولات الديناميكية في الوقت الحقيقي وحلول الجهد المتوسط-
أثناء دورات الشحن والتفريغ، تتسبب التحولات السريعة في الطاقة النشطة في حدوث تقلبات عابرة في معامل الطاقة بين نقطة اتصال ESS وبوابة المرافق الرئيسية. أثناء التفريغ، تتناقص الطاقة النشطة المحلية من الشبكة بينما تظل الطاقة التفاعلية ثابتة، مما يؤدي إلى انخفاض عامل الطاقة. وعلى العكس من ذلك، أثناء الشحن، تزداد الطاقة النشطة المسحوبة من الشبكة، مما يؤدي إلى زيادة عامل الطاقة بشكل مؤقت.
ESS Discharging: Active Power ↓ , Reactive Power ↔ =>عامل الطاقة ↓
ESS Charging: Active Power ↑ , Reactive Power ↔ =>عامل القدرة ↑
بالنسبة لأنظمة تخزين الطاقة المرتبطة بشبكة-الجهد المتوسط (10 كيلو فولت/35 كيلو فولت)-، فإن انخفاض الوقت الفعلي- أثناء التفريغ يمكن أن يؤدي إلى انخفاض جودة الطاقة المحلية بشكل كبير. تمامًا مثل الأنظمة الكهروضوئية ذات الجهد المتوسط-، يوصى بشدة بتثبيت SVG على شريط توصيل الجهد المتوسط- لتعويض الطاقة التفاعلية الديناميكية. في حين أن نظام إدارة الطاقة (EMS) يمكنه من الناحية النظرية إرسال نظام تحويل الطاقة المخزن (PCS) لحقن الطاقة التفاعلية، فإن القيام بذلك يزيد من خسائر النحاس والحديد في ESS، مما يؤدي في النهاية إلى تقليل إيرادات دورة حياة المشروع.