Ученые из трех научно-исследовательских институтов изучили проблемы, препятствующие прорыву в области систем хранения солнечной электроэнергии. Они предлагают различные стратегии по продвижению совместного использования солнечных батарей и аккумуляторных батарей.
Проблема в том, что инвестиционные затраты на системы хранения электроэнергии в настоящее время довольно высоки, что делает экономически невыгодным для просьюмеров объединение своих солнечных электростанций с аккумуляторными системами. В своем новом исследовании, опубликованном в журнале Applied Energy, исследователи из IIASA, Университетского колледжа Лондона, Великобритания, и университета Аалто, Финляндия, изучили эту проблему и предложили несколько способов побудить бытовых потребителей электроэнергии использовать солнечные батареи в сочетании с аккумуляторными батареями.
«Мы хотели выяснить, могут ли инвестиции в домашние солнечные электростанции в сочетании с аккумуляторными батареями быть выгодными для населения в текущих рыночных условиях, и какие меры поддержки могут быть использованы для повышения рентабельности отдельно аккумуляторных батарей и аккумуляторных батарей в сочетании с солнечными электростанциями. Кроме того, мы хотели сравнить затраты на различные схемы поддержки с преимуществами этой конкретной поддержки для клиентов из жилого сектора», — объясняет исследователь из IIASA Бехнам Закери (Behnam Zakeri).
Исследование еще раз доказывает, что домовладельцы без аккумуляторных батарей потребляют от 30 до 40 процентов электроэнергии, выработанной их солнечными электростанциями, в то время как остальная часть электроэнергии экспортируется в сеть без особой пользы для владельца. Домашняя система хранения почти вдвое увеличивает собственное потребление солнечной электроэнергии. В результате жильцы дома могут сократить потребление электроэнергии из сети до 84 процентов. Это, в свою очередь, может помочь владельцам стать менее зависимыми от цен на электроэнергию, говорится в исследовании.
Кроме того, исследователи отметили — не новый тезис, — что домашние солнечные электростанции на данный момент не очень рентабельны. Но они могут стать таковыми благодаря незначительным изменениям в политике субсидирования в различных странах — даже в странах с относительно низким уровнем солнечного излучения.
Авторы предлагают ввести некоторые новые регулирующие правила для систем хранения электроэнергии. Эти правила позволят обеспечить положительную окупаемость инвестиций в размере от 40 до 70 процентов. А это также означает, что политика в отношении возобновляемых источников энергии может установить более инновационные стимулы на основе эксплуатационной надежности распределенных систем.
Результаты показывают, что это легко достижимо. Например, потребителей можно было бы вознаградить за использование их солнечной электроэнергии вместо того, чтобы поощрять их подавать избыточную электроэнергию в сеть.
Исследователи также считают, что то, как коммунальные энергоснабжающие предприятия и сетевые операторы зарабатывают сегодня деньги, может стать барьером на пути к стимулированию самопотребления возобновляемой энергии в зданиях. Это объясняется тем, что такие компании обычно взимают с потребителей плату за каждый киловатт-час, потребленный из сети. Поэтому, если потребители становятся независимыми от сети, сетевые операторы и коммунальные энергоснабжающие предприятия теряют значительную часть своих доходов. Поэтому такой сценарий требует новых бизнес-моделей и режимов работы для обеспечения того, чтобы центральные коммунальные службы не рассматривали распределенные решения как угрозу своим доходам.
В современных условиях производства электроэнергии из возобновляемых источников инвестиционные субсидии являются распространенным вариантом стимулирования для покупки аккумуляторных батарей. В исследовании отмечается, что эти модели субсидий являются дорогостоящими для государства. Кроме того, они могут не приводить к автоматическому получению преимуществ на системном уровне, поскольку не вознаграждают оптимальное использование батарей.
Поэтому Закери и его коллеги предлагают ввести такую субсидию на системы хранения электроэнергии, которая будет вознаграждать владельцев домашних систем за хранение и выдачу электроэнергии всякий раз, когда энергетическая система нуждается в этом. Это связано с тем, что рентабельность солнечных электростанций, естественно, также зависит от моделей ценообразования на электроэнергию в соответствующей системе. Результаты показывают, что динамичные цены на электроэнергию со стороны потребителей, такие как почасовые цены на электроэнергию с большей разницей между непиковыми и пиковыми ценами, будут стимулировать потребителей к использованию домашних аккумуляторных батарей. Таким образом, они будут получать выгоду от зарядки в часы с низкими ценами и от подачи в сеть по высоким ценам на электроэнергию. Такой тип работы батарей может помочь снизить нагрузку на электросеть в пиковые периоды, что принесет финансовые выгоды для системы.
«Традиционные централизованные энергетические структуры трансформируются в распределенные решения, основанные на возобновляемых источниках энергии. Это требует более гибких, современных и эффективных стратегий, которые могут обеспечить социальные и экономические выгоды от перехода на возобновляемые источники энергии», — говорит Закери. Он надеется, что анализ может способствовать лучшему пониманию роли некоторых стратегий поддержки распределенных решений.
Источник: https://www.solarserver.de/2021/03/21/lohnt-es-in-photovoltaik-mit-batterien-zu-investieren/