Com a aceleração da transição de energia global, um novo tipo de sistema de energia dominado por nova energia está sendo gradualmente construído. Nesse sistema, as usinas fotovoltaicas, como um componente importante da energia renovável intermitente, desempenham um papel central na otimização da estrutura energética, garantindo a segurança de energia e promovendo o desenvolvimento sustentável de energia através do desenvolvimento coordenado com tecnologia de armazenamento de energia e grades inteligentes.
1 Otimização da estrutura energética: reduzindo a dependência de combustíveis fósseis
O sistema de energia tradicional depende principalmente de combustíveis fósseis, como geração de energia a carvão e a gás, que não apenas consome uma grande quantidade de recursos não renováveis, mas também gera uma grande quantidade de gases de efeito estufa, como dióxido de carbono, exacerbando as mudanças climáticas globais. As usinas fotovoltaicas usam energia solar para gerar eletricidade sem emitir poluentes, tornando-as uma forma de energia limpa e de baixo carbono. O desenvolvimento em larga escala de usinas fotovoltaicas pode efetivamente substituir a geração de energia fóssil e reduzir a proporção de energia fóssil na estrutura energética.
A capacidade instalada das usinas fotovoltaicas na China aumentou de 0,8 GW em 2012 para mais de 400 GW em 2023, representando menos de 1% da capacidade total de geração de energia instalada do país e cerca de 20%. Com o desenvolvimento contínuo de usinas fotovoltaicas, espera -se que, até 2030, a proporção de geração de energia fotovoltaica no consumo total de eletricidade da China atinja mais de 15%, reduzindo significativamente a dependência de combustíveis fósseis, como carvão e gás natural, estabelecendo uma base sólida para atingir o objetivo do carbono "duplo".
O rápido desenvolvimento de usinas fotovoltaicas globalmente também impulsionou a transformação verde da estrutura energética. A proporção de geração de energia fotovoltaica em países como Alemanha e Japão excedeu 10%. Em algumas áreas, durante períodos de luz solar suficientes, a geração de energia fotovoltaica pode até atender a toda a demanda local de eletricidade, demonstrando o enorme potencial de usinas fotovoltaicas na otimização da estrutura de energia.
2 Armazenamento de energia colaborativa e grade inteligente: resolvendo problemas intermitentes
A geração de energia fotovoltaica é afetada por fatores naturais, como intensidade da luz e clima, e possui óbvio intermitência e volatilidade, o que apresenta desafios para a operação estável do sistema de energia. Para resolver esse problema, o desenvolvimento coordenado de usinas fotovoltaicas, tecnologia de armazenamento de energia e grades inteligentes se tornou crucial.
A combinação de usinas fotovoltaicas e sistemas de armazenamento de energia pode armazenar o excesso de eletricidade gerada durante o dia em que houver luz solar suficiente e liberá -la à noite ou quando houver luz solar insuficiente, alcançando uma potência estável. Uma grande usina fotovoltaica em Qinghai construiu um sistema de armazenamento de energia de 1,2GWh. Através da regulação do armazenamento de energia, a flutuação de saída da centralização fotovoltaica foi reduzida de ± 30% para ± 5%, melhorando bastante a controlabilidade e a estabilidade da potência fotovoltaica.
A tecnologia de grade inteligente permite interação flexível entre usinas fotovoltaicas e outras fontes de energia e usuários. Através de algoritmos avançados de agendamento e tecnologia de comunicação, as grades inteligentes podem prever a geração de energia de usinas fotovoltaicas, organizar a saída de outras fontes de energia razoavelmente, otimizar a distribuição do fluxo de energia e garantir o equilíbrio de demanda por suprimentos do sistema de energia. Em uma zona de demonstração de grade inteligente em Jiangsu, a interação em tempo real entre usinas fotovoltaicas, energia eólica, sistemas de armazenamento de energia e usuários foi alcançada através da grade inteligente. A taxa de consumo de energia fotovoltaica aumentou para mais de 95%, reduzindo a ocorrência de redução de energia solar.
3 Garantir a segurança energética: melhorando a capacidade de auto-suficiência energética
A segurança energética é uma garantia importante para o desenvolvimento econômico e social de um país. A dependência excessiva de combustíveis fósseis importados aumentará a incerteza e o risco de suprimento de energia. O desenvolvimento de usinas fotovoltaicas e a utilização dos abundantes recursos de energia solar no país para gerar eletricidade pode melhorar a auto-suficiência energética e garantir a segurança energética.
A China possui abundantes recursos de energia solar, com a maioria das regiões com duração anual do sol de mais de 2000 horas, fornecendo os recursos para o desenvolvimento em larga escala de usinas fotovoltaicas. Ao desenvolver usinas fotovoltaicas, podemos reduzir nossa dependência de carvão importado e gás natural e mitigar o impacto das flutuações internacionais de preços de energia na segurança energética da China. Em áreas remotas e ilhas onde a cobertura da rede elétrica é difícil, a construção de usinas fotovoltaicas da grade pode fornecer uma fonte de alimentação estável para a área local, eliminar a dependência de métodos tradicionais de geração de energia, como geradores a diesel, e garantir a segurança energética local e o consumo de eletricidade residencial.