Frá raforkuframleiðslu til vistfræðilegs kjarna: Gildisstökk ljósvakatækni í-geymslu-hleðslu-ljósvökva

Í hinni stóru frásögn um orkuskipti hefur ljósvökvatækni löngu farið fram úr einni hagnýtri skilgreiningu sinni á "að breyta sólarljósi í rafmagn." Raunverulegir möguleikar þess liggja í því að verða hornsteinn til að byggja upp nýtt orkukerfi.

Nýlega tilkynnti Yangtse að lokið væri við samþætta ljóshleðslustöð sína, sem felur í sér „ljóshleðslu-geymslu-hleðslu-. Þessi atburður býður upp á frábæra innsýn í hvernig ljósvökvatækni hefur þróast úr sjálfstæðu raforkuframleiðslutæki í kjarnavél sem knýr allt vistkerfið fyrir græna orku.

https://www.yangtseauto.com/news/power-upp-með-sólskin-sólar-hleðslu-stöð-85285727.html

Hefðbundin matskerfi fyrir ljósvakakerfi einblína oft á skilvirkni einingabreytinga og orkuframleiðslu á hverja flatarmálseiningu. Hins vegar, þegar það er sett í samhengi við raunverulega orkunotkun, koma fram tvær kjarna mótsagnir:

Spatiotemporal mismatch:Það er eðlilegt misræmi á milli hámarks raforkuframleiðslu (daginn) og hámarks raforkuálags (nótt). Þetta hlé og ótímabæra eðli krefst þess að leita að orku "tíma-breytilegum" flutningsaðilum til að ná háum-hlutföllum forrita.

Uppruni-Mótsögn við hleðslusamskipti:Með víðtækri innleiðingu rafknúinna ökutækja, veldur mikilli-afl, stokastískt hleðsluálag verulega áskorun fyrir staðbundin raforkukerfi. Með því að reiða sig einfaldlega á rafkerfið til að knýja rafbíla er losun aðeins fært frá útblæstri til orkuframleiðslu, án þess að ná raunverulegri-kolefnislosun.

Þessar mótsagnir segja til um að háþróuð ljósvakakerfi geti ekki stoppað við raforkuframleiðsluna sjálfa.

Tillaga Yangtse um "byrja með sólarljósi, byggja upp nýtt orkuvistkerfi" endurspeglar þessa djúpstæðu merkingu. Það táknar breytingu á stefnumótandi áherslum fyrirtækisins frá því að sækjast eftir "fullkominni skilvirkni" ljósavirkja til að sækjast eftir "fullkominni skilvirkni" alls orkukerfisins.

https://www.yangtseauto.com/news/starting-frá-sólarljósi-við-endurbyggjum--vistkerfi-85292467.html

Hleðslustöðvar Yangtse eru í meginatriðum mjög samþætt snjöll örnet. Hér er verðmæti ljósvakatækni margfaldað með djúptengingu við aðra íhluti.

Ljósgeymsla: Frá „sveiflum aflgjafa“ í „áreiðanlegt grunnálag“

Innleiðing orkugeymslukerfa (venjulega litíum-jónarafhlöður) leysir í grundvallaratriðum hlévandamál ljósvaka. Það nær:

Orkutími-Skipting:Að geyma umfram sólarorku á hádegi og losa hana á hámarkseftirspurn eftir raforku á kvöldin, sem bætir umtalsvert sjálf-notkunarhlutfall ljósorku og dregur úr kostnaði við kaup á neti.

Slétt úttak:Að bæla niður róttækar sveiflur í raforkuorku af völdum skýjahulu, verndar stöðugan rekstur netkerfisins og hleðslubúnaðar.

Afritunarkraftur:Við erfiðar aðstæður getur það þjónað sem varaaflgjafi fyrir utan-netkerfi, sem eykur orkuþol.

Þessi samsetning uppfærir ljósavirki úr -veðurháðum hjálparorkugjafa í fyrirsjáanlegan og sendanlegan hálf-grunnálagsorkugjafa, sem markar fyrsta skrefið í að byggja upp sjálfstætt orkuvistkerfi.

Ljóshleðsla: Bein leið frá „grænu rafmagni“ til „núll-kolefnisflutninga“

Kjarninn í Yangtse-lausninni liggur í því að skipta um uppsprettu "frá ljósgjafa til rafmagns." Þetta þýðir að orkan til að hlaða ökutæki kemur beint frá ljósvökvaplötunum á þakinu og myndar fullkomiðnúll-kolefnilokaðri lykkju. Tæknilega, þetta krefst þess að kerfið taki upp DC microgrid arkitektúr. Jafnstraumsaflið sem myndast með ljósvökva, eftir hagræðingu, er hægt að hlaða beint í orkugeymslurafhlöður og rafhlöður ökutækja, sem lágmarkar orkutap af völdum "DC-AC-DC" umbreytingar í hefðbundnum AC kerfum. Þessi sérsniðna hönnun endurspeglar getu fyrirtækisins til að samþætta tækni yfir alla virðiskeðjuna.

Sólarorkunotkun: Frá „einni hleðslu“ til „alhliða orkumiðstöð“

Endanleg áhersla er á "notkun." Þróun Yangtse frá bílaframleiðanda í farsímaþjónustuveitu sýnir hærra-víddargildi fyrir ljósafhleðslustöðvar: þær verða alhliða orkuþjónustuviðmót. Þeir hlaða ekki aðeins farartæki heldur er einnig hægt að stækka þau í framtíðinni til að:

V2G (Vehicle-to-Grid):Þegar raforkueftirspurn er á hámarki, geta rafknúin ökutæki virkað sem hreyfanlegar orkugeymslueiningar, sem færa orku aftur inn á netið til að taka þátt í hámarks-stoðþjónustu sem notendur geta notið góðs af.

Byggingarsamvinna:Hleðslustöðin sjálf getur talist dreifður orkuhnútur. Eftir að hafa fullnægt hleðsluþörf getur raforkan sem það framleiðir séð fyrir álagi eins og skrifstofuhúsnæði og lýsingu innan stöðvarinnar og náð skilvirkri staðbundinni orkunotkun.

Sjálfræði Yangtse í hönnun, búnaði, smíði og rekstri er kjarni samkeppnisforskots þess.

Tæknitenging:Sjálf-framleiddar ljósavélar, orkugeymslukerfi og hleðsluhaugar tryggja hámarkssamhæfni vélbúnaðar og óaðfinnanlega samþættingu samskiptareglur, sem hámarkar skilvirkni og stöðugleika kerfisins frá grunni.

Greindur stjórn:„Heilinn“ alls vistkerfisins er öflugt orkustjórnunarkerfi (EMS). Það þarf að safna fjölvíddargögnum í rauntíma, þar á meðal orkuframleiðslu, orkugeymslustöðu, hleðslueftirspurn og raforkuverð, og taka bestu tímasetningarákvarðanir byggðar á reikniritlíkönum: hvenær á að forgangsraða beinni rafhleðslu, hvenær orkugeymsla býður upp á mesta kostnaðar-hagkvæmni og þegar raforkukaup eru hagkvæmust af netinu. Gæði þessa reiknirit ákvarðar beint hagkvæmni og áreiðanleika alls kerfisins.

Atburðarás-Sérstilling byggð:Eins og Yangtse sýndi fram á, er hægt að stilla þetta "ljósvökva-geymslu-hleðslu-nota" vistkerfi á sveigjanlegan hátt og stækka það í samræmi við þarfir mismunandi sviðsmynda eins og íbúðabyggð, þjónustusvæði á þjóðvegum og verslunargörðum. Þessi aðlögunargeta er ósamþykkt af stöðluðum vörum.

Lokið við Yangtse ljósahleðslustöðina táknar nýtt tímabil í þróun ljósatækni. Á þessu tímum er gildi ljósvaka ekki lengur mæld eingöngu með vöttum, heldur frekar af samþættingargetu þeirra sem kjarna orkuvistkerfisins og kerfisverðmætanna sem það skapar. Það táknar að framtíðarorkusamkeppni verður samkeppni á milli vistkerfa. Sá sem fyrst getur komið á fullkominni „ljósvökva-geymslu-hleðslu-nýtingarkeðju og náð skynsamlegri aðgerð mun ná ríkjandi hæðum leiðandi sjálfbærrar þróunar í hinni stórkostlegu orkubyltingu. Fyrir allan iðnaðinn er þetta sannarlega, eins og Yangtse sagði, "bara byrjunin – nýr upphafspunktur í uppbyggingu nýs orkuvistkerfis fyrir morgundaginn."