根據(jù)調(diào)研機構Wood Mackenzie Power&Renewables最新調(diào)查報告,直流耦合太陽能+儲能項目在電網(wǎng)側(FTM)的應用變得越來越普遍,并且很可能在住宅市場占據(jù)主導地位。此外,雖然獲得美國聯(lián)邦投資稅收抵免的資格是直流耦合電網(wǎng)側太陽能+儲能系統(tǒng)份額不斷增長的一個因素,但在2021年投資稅收減免(ITC)逐漸減少情況下,其份額預計仍將會繼續(xù)增長。
直流耦合太陽能+儲能在電網(wǎng)側應用中變得越來越普遍
這種增長也是由于直流耦合系統(tǒng)架構帶來的新變化,使得直流耦合太陽能+儲能項目首次成為電網(wǎng)側應用,得到了更多的關注。通常,用戶側(BTM)直流耦合系統(tǒng)使用與電池儲能系統(tǒng)和太陽能發(fā)電資產(chǎn)相關的一個多端口混合逆變器。雖然這些逆變器適用于用戶側(BTM)電池儲能項目,但它們不適合電網(wǎng)側(FTM)電池儲能項目。
電網(wǎng)側(FTM)電池儲能項目的直流架構的新變化涉及與電池相連的獨立DC-DC轉(zhuǎn)換器。這些新的電網(wǎng)側(FTM)直流耦合系統(tǒng)通常具有比交流耦合系統(tǒng)更低的互連成本,因為它們僅依賴于單個互連點?;ミB成本將會顯著影響項目開發(fā)商的資本支出(根據(jù)系統(tǒng)的大小,互連成本可占系統(tǒng)平衡成本堆棧的20%到35%)。
直流耦合系統(tǒng)中的這種單點互連還使得大規(guī)模太陽能發(fā)電設施將多余的發(fā)電存儲在電池儲能系統(tǒng)中,使其在經(jīng)濟上可行,從而支持多余的太陽能進行經(jīng)濟有效的時移。
直流耦合太陽能+儲能系統(tǒng)設計越來越多地用于電網(wǎng)側(FTM)電池儲能項目應用
鑒于消除了交流采集系統(tǒng),降低了系統(tǒng)平衡要求,并且易于互連,目前直流耦合系統(tǒng)的安裝成本比交流耦合系統(tǒng)要低3%到10%,其具體取決于太陽能+儲能項目的規(guī)模以及電池的放電持續(xù)時間。
然而,隨著系統(tǒng)規(guī)模變大,直流系統(tǒng)開始失去其成本優(yōu)勢。太陽能+儲能項目的規(guī)模加大,通過電源轉(zhuǎn)換和其他硬件組件實現(xiàn)的規(guī)模經(jīng)濟不會轉(zhuǎn)化為整體系統(tǒng)資本支出,因為太陽能發(fā)電設施和電池儲能系統(tǒng)開始占據(jù)更多的成本。
直流耦合系統(tǒng)很容易獲得美國聯(lián)邦的投資稅收抵免,在2021年底,電網(wǎng)側(FTM)電池儲能項目的比例將降至10%。然而,根據(jù)該報告,雖然獲得美國聯(lián)邦投資稅收抵免的資格是直流耦合電網(wǎng)側太陽能+儲能系統(tǒng)份額不斷增長的一個因素,但在2021年投資稅收減免(ITC)逐漸減少情況下,其市場份額預計仍將會繼續(xù)增長。
由于目前直流系統(tǒng)不允許電池從電網(wǎng)充電,因此交流耦合系統(tǒng)將成為主要用于電網(wǎng)支持應用的電池安裝系統(tǒng)的默認架構選擇。
商用和工業(yè)行業(yè)的用戶側(BTM)電池儲能市場是唯一一個直流耦合系統(tǒng)沒有增長的領域。Wood Mackenzie公司表示,該部門繼續(xù)采用交流耦合系統(tǒng),并將在短期內(nèi)繼續(xù)這樣做。雖然具有易于安裝和系統(tǒng)平衡要求較低的優(yōu)勢,使得直流耦合架構在住宅太陽能+儲能市場中很受歡迎,但目前多端口混合逆變器存在一些問題,例如單點故障、輸入電壓固定,以及失去靈活性,使其對用戶側(BTM)電池儲能系統(tǒng)的非住宅市場降低了吸引力。
交流耦合系統(tǒng)也比直流耦合系統(tǒng)更適合未來的太陽能發(fā)電設施的部署或電池儲能系統(tǒng)升級,以及需要更高的可靠性和靈活性的微電網(wǎng)。