Eessõna
Valguse salvestamise ja laadimise integreeritud masin on terviklik seade, mis ühendab fotogalvaanilise päikeseenergia tootmissüsteemi, energiasalvestussüsteemi ja laadimissüsteemi. Selle tekkimise eesmärk on päikeseenergia, taastuvenergiaallika täielik ärakasutamine, et saavutada energia isevarustatus ja tõhus kasutamine. Samal ajal võib see pakkuda ka mugavaid laadimisteenuseid elektrisõidukitele ja muudele elektriseadmetele, aidates kaasa transpordisektori elektrifitseerimise ümberkujundamisele.
1 Mis on kerge hoiu- ja laadimisseade kõik-ühes
Light storage Charging+ on lahendus, mis ühendab fotogalvaanilise energiatootmise, energia salvestamise ja laadimise, mida tuntakse ka kui mitut lahendust ühes lahenduses. Näiteks 2023. aasta juunis tõi Sige New Energy Saksamaal Müncheni näitusel turule maailma esimese viie ühes "valgussalvestuslaadimise" kõik-ühes masina, mis integreerib suurel määral viit moodulit: fotogalvaaniline inverter, energiasalvestusmuundur, energia. aku, alalisvoolu laadimismoodul ja energiahaldussüsteem (EMS).
Ja integreeritud fotogalvaaniline salvestus- ja laadimismasin sisaldab tavaliselt kõikehõlmavat seadet, mis ühendab fotogalvaanilise energiatootmise süsteemi, aku energiasalvestussüsteemi ja elektrisõidukite laadimishunniku. Põhikontseptsioon on ühendada fotogalvaaniline elektritootmine energia salvestamisega, et saavutada kohapealne elektri tootmine ja tarbimine, vähendada sõltuvust elektrivõrgust ja pakkuda puhast elektrit sellistele seadmetele nagu elektrisõidukid.
2 Koosneb kergest hoiu- ja laadimismasinast
Integreeritud valguse salvestus- ja laadimismasina komponendid on:
(1) Fotogalvaaniline elektritootmissüsteem: sealhulgas fotogalvaanilised moodulid, klambrid, inverterid jne, mis muudavad päikeseenergia elektrienergiaks.
(2) Energiasalvestussüsteem: sealhulgas akud, energiahaldussüsteemid (EMS) jne, mida kasutatakse üleliigse elektrienergia salvestamiseks hädaolukorras kasutamiseks.
(3) Laadimissüsteem: sealhulgas laadimisjaamad, laadimiskontrollerid jne, mida kasutatakse elektrisõidukite või muude seadmete toiteks.
(4) Energiahaldussüsteem (EMS): vastutab fotogalvaanilise energiatootmise, energia salvestamise ja laadimissüsteemide vahelise energiavoo koordineerimise ja haldamise, süsteemi toimimise optimeerimise ja energiakasutuse tõhususe parandamise eest.
3 Integreeritud valguse salvestus- ja laadimismasina tööpõhimõte
1. Fotogalvaaniline elektritootmine
Integreeritud fotogalvaanilise salvestus- ja laadimismasina üks põhikomponente on fotogalvaaniline energiatootmissüsteem. Päikesepaneelid muudavad päikesevalguse fotoelektrilise efekti kaudu alalisvooluks. Kui päikesevalgus paistab päikesepaneelile, ergastab footonite energia pooljuhtmaterjalis olevaid elektrone, pannes need suunatult liikuma ja seega moodustama elektrivoolu. Need alalisvoolud võivad anda toite otse nendega ühendatud seadmetele või muundada vahelduvvooluks inverteri kaudu ja integreerida elektrivõrku.
2. Elektrienergia salvestamine
Tõhusa energiakasutuse ja stabiilse energiavarustuse saavutamiseks on integreeritud valgussalvestus- ja laadimismasin varustatud energiasalvestussüsteemiga. Tavaliselt kasutatakse liitiumioonakusid või muid uusi energiasalvestustehnoloogiaid. Kui fotogalvaanilise elektrienergia tootmine ületab elektritarbimist, salvestatakse üleliigne elekter akusse; Ebapiisava valguse või elektritarbimise tipptaseme korral võib energiasalvestussüsteem vabastada elektrienergiat, et katta seadmete energiavajadus. Nii saab mitte ainult parandada energiakasutuse efektiivsust, vaid ka tasakaalustada võrgukoormust, vähendades sõltuvust traditsioonilistest energiaallikatest.
3. Laadimisfunktsioon
Integreeritud valgussalvestus- ja laadimismasina laadimissüsteem suudab pakkuda laadimisteenust elektrisõidukitele, elektrijalgratastele ja muudele elektriseadmetele. See võib otse laadimiseks kasutada fotogalvaanilise elektrienergia toodetud elektrit või saada elektrit energiasalvestussüsteemidest. Laadimissüsteemid on tavaliselt varustatud intelligentsete laadimishaldusmoodulitega, mis suudavad laadimist optimeerida vastavalt seadme nõuetele ja aku olekule, tagades turvalise ja tõhusa laadimisprotsessi.
4 Tehnilised raskused
Süsteemi integreerimine ja optimeerimine:Kõigi komponentide tõhusa koostöö tagamiseks on vaja tõhusalt integreerida fotogalvaanilised, energiasalvestus- ja laadimissüsteemid ning saavutada optimaalne energiavoogude juhtimine.
Energiahaldus ja ajakava:Vajalik on välja töötada intelligentne energiajuhtimissüsteem (EMS), et jälgida ja juhtida reaalajas energiavoogu süsteemis, optimeerida energia tootmist, salvestamist ja tarbimist vastavalt tegelikele vajadustele ning tagada süsteemi tõhus toimimine.
Energiasalvestussüsteemi haldamine:Akude haldamine ja hooldus on tehniline väljakutse, mis nõuab nende eluea ja ohutuse tagamist ning laadimis- ja tühjendusstrateegiate optimeerimist, et pikendada nende eluiga.
Võrguga ühendatud ja välja lülitatud töörežiimide vahetamine:Võrgu ebastabiilsuse või elektrikatkestuse korral peab süsteem saama sujuvalt lülituda võrguga ühendatud režiimist võrgust väljalülitatud režiimile, et tagada pidev toitevarustus.
Ohutus ja töökindlus:Vajalik on tagada kogu süsteemi ohutus ja töökindlus, sealhulgas akude tulekahju- ja plahvatuskaitsemeetmed, samuti süsteemi ülekoormuskaitse ja rikete diagnostika funktsioonid.
5 Integreeritud valguse salvestus- ja laadimismasina eelised
1. Taastuvenergia kasutamine
Integreeritud päikeseenergia salvestamise ja laadimise masin kasutab täielikult ära päikeseenergiat, taastuvat energiaallikat, vähendab sõltuvust traditsioonilistest fossiilkütustest, vähendab süsinikdioksiidi heitkoguseid ja aitab kaasa keskkonnakaitsele.
2. Energeetiline isevarustatus
Fotogalvaanilise energiatootmise ja energia salvestamise funktsioonide abil suudab integreeritud fotogalvaaniline salvestus- ja laadimismasin saavutada energiavarustuse. Kaugpiirkondades või ebastabiilsetes elektrivõrkudes võib see pakkuda kasutajatele usaldusväärset toiteallikat.
3. Paindlik ja mugav
Integreeritud valguse hoiu- ja laadimismasinat saab vastavalt kasutaja vajadustele paindlikult konfigureerida ja paigaldada. Seda saab paigaldada katustele, parklatesse, tööstusparkidesse ja mujale, et pakkuda kasutajatele mugavaid laadimisteenuseid.
4. Arukas juhtimine
Valguse salvestamise ja laadimise integreeritud masinad on tavaliselt varustatud intelligentsete juhtimissüsteemidega, mis võimaldavad reaalajas jälgida ja juhtida fotogalvaanilist energiatootmist, energia salvestamist ja laadimisprotsesse. Kasutajad pääsevad igal ajal mobiilirakenduste või veebilehtede kaudu juurde seadme tööolekule ja energiakasutusele, võimaldades kaugjuhtimis- ja optimeerimishaldust.
6 Integreeritud valguse salvestus- ja laadimismasina rakendusstsenaariumid
1. Elektrisõidukite laadimisjaam:pakub tõhusaid ja keskkonnasäästlikke elektrisõidukite laadimisteenuseid, vähendades mõju elektrivõrgule.
2. Nutikas mikrovõrk:Mikrovõrkudes saavutatakse autonoomne energiavarustus ja -haldus integreeritud fotogalvaaniliste salvestus- ja laadimismasinate abil, parandades mikrovõrkude sõltumatust ja stabiilsust.
3. Võrgust väljas süsteem:Kõrvalpiirkondades või piirkondades, kus puudub võrgu leviala, võib integreeritud fotogalvaaniline salvestus- ja laadimissüsteem toimida sõltumatu toitesüsteemina, et rahuldada kohalikku elektrinõudlust.
4. Kodu- ja ettevõtterakendused:Pakkuda rohelise energia lahendusi, vähendada elektrikulusid ning saavutada energia tõhus kasutamine ja haldamine.
Fotogalvaanilise energia tootmise, energia salvestamise ja laadimise integreeritud lahendus pakub uuenduslikku lahendust tõhusa, rohelise ja usaldusväärse energiavarustuse saavutamiseks. Kuigi esialgsete kulude, tehnoloogilise keerukuse ja hoolduse juhtimise osas on teatud väljakutseid, on selle eelised, nagu energia tõhus kasutamine, väiksemad energiatarbimiskulud ning keskkonnakaitse ja energiasäästlikkus, laialdased kasutusvõimalused sellistes stsenaariumides nagu elektrisõidukite laadimisjaamad. , nutikad mikrovõrgud, võrguvälised süsteemid ja koduettevõtted.
Integreeritud fotogalvaaniliste salvestus- ja laadimissüsteemide laialdane kasutamine on oluliselt parandanud toiteallika töökindlust ja stabiilsust, vähendanud survet traditsioonilistele elektrivõrkudele ning aidanud oluliselt kaasa puhta energia kasutamise määra ja üldise energiakasutuse tõhususe paranemisele. Ülemaailmse uue energiasüsteemi ümberkujundamise laine all on elektrisõidukite laadimise ja vahetamise tööstuses toimumas põhjalikud muutused. Praeguseks on paljud laadimisjaamad kasutusele võtnud Star Chargingu pakutava valguse salvestamise ja laadimise integreeritud lahenduse, mis näitab, et tulevikus hakkab laadimisjaamades domineerima uusenergia elekter, mis moodustab suletud ahelaga rohelise arengumudeli uutest energiasõidukitest uus energia elekter.
Energiaallikate ja kasutusmeetodite järgi võib integreeritud fotogalvaanilised salvestus- ja laadimissüsteemid jagada kahte kategooriasse: tsentraliseeritud ja hajutatud. Tsentraliseeritud süsteemid vastavad suuremahulisele elektrinõudlusele tsentraliseeritud elektritootmise ja energiasalvestite kaudu, samas kui hajutatud süsteemid keskenduvad kohalikule väikesemahulisele energiatootmisele, salvestamisele ja kasutamisele. Lisaks saab süsteemi komponentide koostise järgi klassifitseerida ka integreeritud valguse salvestus- ja laadimissüsteemi. Mõned süsteemid sisaldavad põhikomponente, nagu fotogalvaanilised elektritootmissüsteemid, energiasalvestid, laadimisvaiad, samas kui teised süsteemid võivad sisaldada ka erinevaid komponente, nagu inverterid, trafod, jaotuskapid jne. Erinevad komponentide konfiguratsioonid on loodud vastama erinevatele rakendusvajadustele. Näiteks kohtades, kus on vaja palju laadimisseadmeid, võib osutuda vajalikuks valida integreeritud süsteem, mis sisaldab laadimisjaamu.
Integreeritud fotogalvaanilise salvestamise ja laadimise ahelas hõlmab eeltööstus peamiselt päikeseenergia moodulite tootmist, mis hõlmab ränimaterjale, räniplaate, akuelemente, mooduleid ja muid lülisid, samuti energiasalvestussüsteemide, sealhulgas akude tootmist. materjalid (nagu liitiumakude positiivsed ja negatiivsed elektroodid, elektrolüüdid, separaatorid jne), akukoost, energiasalvestite inverterid ja muud seotud tarvikud. Järgmised rakendustööstused on laialt levinud mitmes valdkonnas, nagu elamu- ja ärihooned, mis toimivad sõltumatute elektrivarustuse allikatena, et parandada energiavarustamist ja vähendada elektriarveid; Tööstussektoris, eriti suure energiatarbimisega ettevõtetes, vähendatakse energiakulusid ja paraneb energiatõhusus integreeritud valgussalvestus- ja laadimissüsteemide kaudu; Kõrvalpiirkondades, nagu mikrovõrgud ja saarte elektrivõrgud, pakuvad integreeritud fotogalvaanilised salvestus- ja laadimissüsteemid usaldusväärseid ja säästlikke energialahendusi, suurendades elektrivõrgu stabiilsust ja riskikindlust; Elektrisõidukite populaarsuse tõttu on laadimisjaamades hakatud kasutama ka integreeritud valgustus- ja laadimissüsteeme, mis pakuvad elektrisõidukitele rohelist ja tõhusat laadimisteenust.
Prognoositud tulevases etapis, aastatel 2024–2025, näitab Hiina integreeritud fotogalvaanilise salvestus- ja laadimistööstuse turu suurus ja kasvutempo märkimisväärset kasvutendentsi. Eeldatavasti ulatub integreeritud fotogalvaanilise salvestamise ja laadimise projekti energiasalvestussüsteemide kogunõudlus ligikaudu 6,8 GWh-ni ning 2025. aasta lõpuks kasvab prognoositav nõudlus energiasalvestussüsteemide järele ühes aastas 3,62 GWh-ni.
Aastat 2030 vaadates peaks see nõudlus veelgi oluliselt kasvama, ulatudes ligikaudu 44,8 GWh-ni. Kui arvutada standardse 2-tunnise energiasalvestuse kestuse järgi, on vastav energiasalvesti installeeritud võimsus ligikaudu 3,9 GW. Kui seda energiasalvestite ulatust rakendatakse valguse salvestamise ja laadimise integreeritud stsenaariumi puhul, võib see teoreetiliselt toetada 32500 120kW kiirlaadimisvaiade või 8125 480kW ülikiire laadimisvaiade loomist energiasalvestusvajaduste jaoks . See mitte ainult ei optimeeri oluliselt Hiina energiastruktuuri, vaid edendab tõhusalt ka uue energiasõidukite laadimisinfrastruktuuri ehitamist ja arendamist.
2022. aasta novembri lõpu seisuga on üleriigiliselt paigaldatud laadimisinfrastruktuuride koguarv jõudnud 4,949 miljoni ühikuni. Siiski väärib märkimist, et sama aasta septembris oli uute energiasõidukite arv Hiinas ületanud 11,49 miljonit, mis toob esile märkimisväärse pakkumise ja nõudluse tasakaalustamatuse praeguste laadimisvaiade ressursside ja uute energiasõidukite arvu vahel. Selle probleemi lahendamiseks ning uue energiasõidukite tööstuse ja tugirajatiste koordineeritud arendamise edendamiseks on eriti oluline ja kiireloomuline ehitada fotogalvaanilise akumulatsioonilaadimisega integreeritud elektrijaam, mis ühendab fotogalvaanilise elektritootmise, energiasalvestussüsteemid ja laadimisseadmed.
Integreeritud fotogalvaaniliste salvestus- ja laadimiselektrijaamade ehitus- ja reklaamiprotsessis osalevad ja mängivad olulist rolli paljud erinevate valdkondade ettevõtted. Autotootjad, nagu Tesla ja GAC Aion, edendavad aktiivselt integreeritud päikeseenergia salvestamise ja laadimisjaamade projektide rakendamist, kasutades ära nende sügavat akumulatsiooni ja tehnoloogilisi eeliseid uute energiasõidukite valdkonnas. Samal ajal pakuvad seadmete tootjad ja operaatorid, nagu Star Charging, Teruide, Aoneng Power, Kesida, Xuji Electric ja Sunshine Power, ka olulist tehnilist tuge ja operatiivteenuseid integreeritud fotogalvaanilistele salvestus- ja laadimiselektrijaamadele, kasutades oma professionaalset jõudu laadimisseadmetes. ehitus ja käitamine. Lisaks on CATL, juhtiv akutööstuse ettevõte, lisanud fotogalvaanilise salvestamise ja laadimise integreeritud lahendusse tugeva energia salvestamise ja haldamise võimalused, mille tuumaks on täiustatud energiasalvestustehnoloogia. Lisaks osalevad aktiivselt energiahiiglased, nagu Datang Group, Sinopec ja China Gas, kasutades oma rikkalikke energiavarustusvõrke ja ressursside integreerimise võimalusi, et aidata kaasa integreeritud päikeseenergia salvestamise ja laadimise projektide kavandamisele ja laiendamisele üleriigiliselt.
Hiina uue energiastrateegia olulise komponendina on integreeritud energiasalvestus- ja laadimistööstus saanud riiklikul tasandil suurt tähelepanu ja poliitilist toetust. Alates 13. viieaastasest plaanist on valitsus teinud selge ettepaneku arendada jõuliselt hajutatud energia ja elektrisõidukite laadimise infrastruktuuri, julgustada ja toetada päikeseenergia tootmise, energiasalvestustehnoloogia ja elektrisõidukite laadimisseadmete sügavat integreerimist. Näiteks 2015. aastal avaldatud juhtarvamused energia salvestamise tehnoloogia ja tööstuse arendamise edendamise kohta toetavad selgelt energia salvestamise ja taastuvenergia rakenduste täiendavat integreerimist, pannes poliitika aluse integreeritud fotogalvaaniliste salvestus- ja laadimisprojektide arendamisele. Seejärel avaldasid riikliku arengu- ja reformikomisjon ja teised osakonnad 2018. aastal ühiselt "Uute energiasõidukite laadimisgarantii võimekuse suurendamise tegevuskava", milles rõhutati laadimisseadmete ja hajutatud energia kombineerimise olulisust ning tehti ettepanek kiirendada uurimis- ja müügiedendust. uute laadimistehnoloogiate, nagu suure võimsusega laadimine, juhtmevaba laadimine ja intelligentne korrapärane laadimine.
Integreeritud fotogalvaaniline salvestus- ja laadimistööstus kui uue energiasektori põhikomponent on näidanud märkimisväärset väärtust keskkonnakaitse ja majandusliku kasu seisukohast, kuid selle arendusprotsess seisab endiselt silmitsi mitmete väljakutsetega. Esiteks tänu kõrgele tehnoloogilise integratsiooni astmele ja ulatuslikule osalemisele tööstusahelas, sealhulgas tehnoloogiate ja seadmete tootmise uurimis- ja arendustegevuses sellistes valdkondades nagu fotogalvaaniline elektritootmine, energiasalvestussüsteemid ja laadimisseadmed, mis ei ole veel saavutanud täielikult küps ja laiaulatuslik rakendusaste, tuleb parandada süsteemi üldist stabiilsust ja ökonoomsust. Teiseks on ebakõla tööstuse arengukiiruse ja taristuehituse vahel, eelkõige laadimisvaiade ebapiisav ja ebaühtlane jaotus, mis toob kaasa raskusi elektrivõrguga liitumisel ja keeruka koormuse ajakava integreeritud fotogalvaanilise salvestuse ja laadimise rakendamisel. projektid. Lisaks on sellised tegurid nagu ärimudeli ebapiisav innovatsioon, pikad investeeringutasuvustsüklid ja suured alginvesteeringud piiranud sotsiaalse kapitali entusiasmi selles tööstuses ja selle turu edendamises osalemiseks. Lõpuks tuleb kiiresti tegeleda ja täiustada akude energia salvestamise, patareijäätmete ringlussevõtu ja kasutamise ning keskkonnamõju hindamiste ohtudega, et tagada tööstuse jätkusuutlik ja tervislik areng.
Integreeritud fotogalvaanilise salvestus- ja laadimistööstuse arenguväljavaadete jaoks annab selle uuenduslik positsioon uue energia valdkonnas laia arengupotentsiaali ja ruumi. Ajendatuna ülemaailmsest energiaüleminekust ning Hiina süsinikdioksiidi tipu ja süsinikuneutraalsuse eesmärkidest, areneb tööstus kiiresti poliitiliste juhiste ja tehnoloogilise progressi kahesuunalisel jõul. Fotogalvaanilise tehnoloogia tõhususe paranemise, energia salvestamise kulude vähenemise ja elektrisõidukite turu pideva laienemisega tõstetakse veelgi esile integreeritud fotogalvaaniliste salvestus- ja laadimisprojektide ökonoomsus ja praktilisus ning turunõudlus kasvab plahvatuslikult. Tehnoloogilise innovatsiooni osas saavad tööstuse peavooluks integreeritud, intelligentsed ja modulaarsed süsteemilahendused, mis soodustavad sügavat koostööd ja erinevate tööstusahela lülide integreerimist ning saavutavad ressursside optimaalse jaotuse ja tõhusa kasutamise. Samal ajal jätkavad ärimudelid uuendusi ning uuteks kasvupunktideks on eeldatavasti uued kasumimudelid nagu turule orienteeritud elektrikaubandus ja jagatud energiasalvestusteenused. Taristuehituse vaatenurgast jätkub riigi üha suureneva toetusega laadimiskohtade rajamiseks laadimisvaiade arvu kasv ning paigutus on mõistlikum. Integreeritud fotogalvaaniline laadimiselektrijaam teenindab paremini uusi energiasõidukite kasutajaid ja lahendab nende sõiduulatusega seotud muret. Lisaks leevendab energiasalvestite laiaulatuslik rakendamine tõhusalt pinget elektrivõrgule, parandab taastuvenergia tarbimisvõimsust ja soodustab puhta energia suuremahulist integreerimist. Kokkuvõttes jätkab integreeritud fotogalvaanilise salvestus- ja laadimistööstus oma rakendusstsenaariumide laiendamist ning areneb keskkonnasäästliku ja vähese CO2-heitega arengu taustal suure tõhususe, madalate kulude ja jätkusuutlikkuse suunas, tuginedes tehnoloogilisele innovatsioonile, poliitikatoetusele ja turunõudlusele. . Sellel on oluline roll kaasaegse energiasüsteemi ülesehitamisel ning jätkusuutliku majandusliku ja sotsiaalse arengu saavutamisel.
Integreeritud fotogalvaaniline energiasalvestus- ja laadimissüsteem, tuntud ka kui mikrovõrgulahendus, on isemajandav energiavarustussüsteem, mis ühendab hajutatud fotogalvaanilise energia, elektrikoormuse juhtimise, jaotusrajatised ning seire- ja kaitseseadmed. Süsteemi põhikomponentide hulka kuuluvad fotogalvaaniline elektritootmissüsteem, energiasalvestusseade ja laadimisjaam. Selle tööpõhimõte seisneb selles, et fotogalvaaniline elektritootmissüsteem püüab kinni päikeseenergia ja muudab selle elektrienergiaks, energiasalvesti salvestab üleliigse elektrienergia ja vabastab selle vajaduse korral ning laadimisjaam tagab elektrisõidukite rohelise energiavarustuse. Sellel integreeritud energiahaldussüsteemil on võtmeroll maaressursside ja elektrivõimsuse nappuse lahendamisel, energiasalvestamise tehnoloogia tõhusal kasutamisel kohaliku energia tootmise ja tarbimise tasakaalustamisel ning energia pakkumise ja nõudluse optimeeritud jaotuse saavutamisel. Integreeritud fotogalvaaniliste salvestus- ja laadimissüsteemide laialdane kasutamine on oluliselt parandanud toiteallika töökindlust ja stabiilsust, vähendanud survet traditsioonilistele elektrivõrkudele ning aidanud oluliselt kaasa puhta energia kasutamise määra ja üldise energiakasutuse tõhususe paranemisele. Ülemaailmse uue energiasüsteemi ümberkujundamise laine all on elektrisõidukite laadimise ja vahetamise tööstuses toimumas põhjalikud muutused. Praeguseks on paljud laadimisjaamad kasutusele võtnud Star Chargingu pakutava valguse salvestamise ja laadimise integreeritud lahenduse, mis näitab, et tulevikus hakkab laadimisjaamades domineerima uusenergia elekter, mis moodustab suletud ahelaga rohelise arengumudeli uutest energiasõidukitest uus energia elekter.
Energiaallikate ja kasutusmeetodite järgi võib integreeritud fotogalvaanilised salvestus- ja laadimissüsteemid jagada kahte kategooriasse: tsentraliseeritud ja hajutatud. Tsentraliseeritud süsteemid vastavad suuremahulisele elektrinõudlusele tsentraliseeritud elektritootmise ja energiasalvestite kaudu, samas kui hajutatud süsteemid keskenduvad kohalikule väikesemahulisele energiatootmisele, salvestamisele ja kasutamisele. Lisaks saab süsteemi komponentide koostise järgi klassifitseerida ka integreeritud valguse salvestus- ja laadimissüsteemi. Mõned süsteemid sisaldavad põhikomponente, nagu fotogalvaanilised elektritootmissüsteemid, energiasalvestid, laadimisvaiad, samas kui teised süsteemid võivad sisaldada ka erinevaid komponente, nagu inverterid, trafod, jaotuskapid jne. Erinevad komponentide konfiguratsioonid on loodud vastama erinevatele rakendusvajadustele. Näiteks kohtades, kus on vaja palju laadimisseadmeid, võib osutuda vajalikuks valida integreeritud süsteem, mis sisaldab laadimisjaamu.
Integreeritud fotogalvaanilise salvestus- ja laadimistööstuse arendusprotsess ulatub 1970ndatest kuni 1990ndateni, mil päikeseenergia tehnoloogia oli alles lapsekingades ning keskendus peamiselt päikesepatareide uurimisele ja tootmisele. Kõrgete kulude ja ebaküpse tehnoloogia tõttu pole integreeritud valguse salvestamise ja laadimise kontseptsiooni veel kujunenud. Pärast 21. sajandisse sisenemist on fotogalvaanilise päikesetehnoloogia pideva arenguga aku tõhusus paranenud ja kulud on järk-järgult vähenenud. Samal ajal on tehtud olulisi edusamme energia salvestamise tehnoloogia ja laadimisseadmete vallas, pannes tugeva aluse integreeritud fotogalvaanilise energiasalvestuse ja laadimise arendamisele.
Aastatel 2010–2015 hakkasid päikeseenergia, energiasalvestus- ja laadimisseadmed sügavalt integreeruma ning järk-järgult kujunes välja integreeritud fotogalvaanika, energiasalvestuse ja laadimise prototüüp. Paljud ettevõtted ja uurimisasutused on hakanud uurima nende kolme tehnoloogia kombinatsiooni energiatõhususe parandamiseks.
Aastatel 2016–2018 on taastuvenergia ülemaailmse nõudluse tõusu tõttu palju tähelepanu äratanud integreeritud fotogalvaaniline salvestus- ja laadimistehnoloogia. Mitmed valitsused ja piirkonnad on hakanud seda tehnoloogiat aktiivselt propageerima, et vähendada sõltuvust fossiilkütustest ja süsinikdioksiidi heitkoguseid.
Praegu on integreeritud valgussalvestus- ja laadimistööstus jõulises arengujärgus. Paljud ettevõtted on selle valdkonnaga tegelenud, lansseerides pidevalt uuenduslikke tooteid ja teenuseid. Samuti pakub valitsus tugevat toetust, edendades tööstuse jätkusuutlikku arengut poliitikatoetuse ja kapitalisüsti kaudu. Tulevikku vaadates peaks valguse salvestamise ja laadimise integreerimine saama ülemaailmse energia ümberkujundamise peamiseks liikumapanevaks jõuks.
Integreeritud fotogalvaanilise salvestamise ja laadimise ahelas hõlmab eeltööstus peamiselt päikeseenergia moodulite tootmist, mis hõlmab ränimaterjale, räniplaate, akuelemente, mooduleid ja muid lülisid, samuti energiasalvestussüsteemide, sealhulgas akude tootmist. materjalid (nagu liitiumakude positiivsed ja negatiivsed elektroodid, elektrolüüdid, separaatorid jne), akukoost, energiasalvestite inverterid ja muud seotud tarvikud. Järgmised rakendustööstused on laialt levinud mitmes valdkonnas, nagu elamu- ja ärihooned, mis toimivad sõltumatute elektrivarustuse allikatena, et parandada energiavarustamist ja vähendada elektriarveid; Tööstussektoris, eriti suure energiatarbimisega ettevõtetes, vähendatakse energiakulusid ja paraneb energiatõhusus integreeritud valgussalvestus- ja laadimissüsteemide kaudu; Kõrvalpiirkondades, nagu mikrovõrgud ja saarte elektrivõrgud, pakuvad integreeritud fotogalvaanilised salvestus- ja laadimissüsteemid usaldusväärseid ja säästlikke energialahendusi, suurendades elektrivõrgu stabiilsust ja riskikindlust; Elektrisõidukite populaarsuse tõttu on laadimisjaamades hakatud kasutama ka integreeritud valgustus- ja laadimissüsteeme, mis pakuvad elektrisõidukitele rohelist ja tõhusat laadimisteenust.
Prognoositud tulevases etapis, aastatel 2024–2025, näitab Hiina integreeritud fotogalvaanilise salvestus- ja laadimistööstuse turu suurus ja kasvutempo märkimisväärset kasvutendentsi. Eeldatavasti ulatub integreeritud fotogalvaanilise salvestamise ja laadimise projekti energiasalvestussüsteemide kogunõudlus ligikaudu 6,8 GWh-ni ning 2025. aasta lõpuks kasvab prognoositav nõudlus energiasalvestussüsteemide järele ühes aastas 3,62 GWh-ni. Aastat 2030 vaadates peaks see nõudlus veelgi oluliselt kasvama, ulatudes ligikaudu 44,8 GWh-ni. Kui arvutada standardse 2-tunnise energiasalvestuse kestuse järgi, on vastav energiasalvesti installeeritud võimsus ligikaudu 3,9 GW. Kui seda energiasalvestite ulatust rakendatakse valguse salvestamise ja laadimise integreeritud stsenaariumi puhul, võib see teoreetiliselt toetada 32500 120kW kiirlaadimisvaiade või 8125 480kW ülikiire laadimisvaiade loomist energiasalvestusvajaduste jaoks . See mitte ainult ei optimeeri oluliselt Hiina energiastruktuuri, vaid edendab tõhusalt ka uue energiasõidukite laadimisinfrastruktuuri ehitamist ja arendamist.
2022. aasta novembri lõpu seisuga on üleriigiliselt paigaldatud laadimisinfrastruktuuride koguarv jõudnud 4,949 miljoni ühikuni. Siiski väärib märkimist, et sama aasta septembris oli uute energiasõidukite arv Hiinas ületanud 11,49 miljonit, mis toob esile märkimisväärse pakkumise ja nõudluse tasakaalustamatuse praeguste laadimisvaiade ressursside ja uute energiasõidukite arvu vahel. Selle probleemi lahendamiseks ning uue energiasõidukite tööstuse ja tugirajatiste koordineeritud arendamise edendamiseks on eriti oluline ja kiireloomuline ehitada fotogalvaanilise akumulatsioonilaadimisega integreeritud elektrijaam, mis ühendab fotogalvaanilise elektritootmise, energiasalvestussüsteemid ja laadimisseadmed.
Integreeritud fotogalvaaniline salvestus- ja laadimistööstus kui uue energiasektori põhikomponent on näidanud märkimisväärset väärtust keskkonnakaitse ja majandusliku kasu seisukohast, kuid selle arendusprotsess seisab endiselt silmitsi mitmete väljakutsetega. Esiteks tänu kõrgele tehnoloogilise integratsiooni astmele ja ulatuslikule osalemisele tööstusahelas, sealhulgas tehnoloogiate ja seadmete tootmise uurimis- ja arendustegevuses sellistes valdkondades nagu fotogalvaaniline elektritootmine, energiasalvestussüsteemid ja laadimisseadmed, mis ei ole veel saavutanud täielikult küps ja laiaulatuslik rakendusaste, tuleb parandada süsteemi üldist stabiilsust ja ökonoomsust. Teiseks on ebakõla tööstuse arengukiiruse ja taristuehituse vahel, eelkõige laadimisvaiade ebapiisav ja ebaühtlane jaotus, mis toob kaasa raskusi elektrivõrguga liitumisel ja keeruka koormuse ajakava integreeritud fotogalvaanilise salvestuse ja laadimise rakendamisel. projektid. Lisaks on sellised tegurid nagu ärimudeli ebapiisav innovatsioon, pikad investeeringutasuvustsüklid ja suured alginvesteeringud piiranud sotsiaalse kapitali entusiasmi selles tööstuses ja selle turu edendamises osalemiseks. Lõpuks tuleb kiiresti tegeleda ja täiustada akude energia salvestamise, patareijäätmete ringlussevõtu ja kasutamise ning keskkonnamõju hindamiste ohtudega, et tagada tööstuse jätkusuutlik ja tervislik areng.
Integreeritud fotogalvaanilise salvestus- ja laadimistööstuse arenguväljavaadete jaoks annab selle uuenduslik positsioon uue energia valdkonnas laia arengupotentsiaali ja ruumi. Ajendatuna ülemaailmsest energiaüleminekust ning Hiina süsinikdioksiidi tipu ja süsinikuneutraalsuse eesmärkidest, areneb tööstus kiiresti poliitiliste juhiste ja tehnoloogilise progressi kahesuunalisel jõul. Fotogalvaanilise tehnoloogia tõhususe paranemise, energia salvestamise kulude vähenemise ja elektrisõidukite turu pideva laienemisega tõstetakse veelgi esile integreeritud fotogalvaaniliste salvestus- ja laadimisprojektide ökonoomsus ja praktilisus ning turunõudlus kasvab plahvatuslikult. Tehnoloogilise innovatsiooni osas saavad tööstuse peavooluks integreeritud, intelligentsed ja modulaarsed süsteemilahendused, mis soodustavad sügavat koostööd ja erinevate tööstusahela lülide integreerimist ning saavutavad ressursside optimaalse jaotuse ja tõhusa kasutamise. Samal ajal jätkavad ärimudelid uuendusi ning uuteks kasvupunktideks on eeldatavasti uued kasumimudelid nagu turule orienteeritud elektrikaubandus ja jagatud energiasalvestusteenused. Taristuehituse vaatenurgast jätkub riigi üha suureneva toetusega laadimiskohtade rajamiseks laadimisvaiade arvu kasv ning paigutus on mõistlikum. Integreeritud fotogalvaaniline laadimiselektrijaam teenindab paremini uusi energiasõidukite kasutajaid ja lahendab nende sõiduulatusega seotud muret. Lisaks leevendab energiasalvestite laiaulatuslik rakendamine tõhusalt pinget elektrivõrgule, parandab taastuvenergia tarbimisvõimsust ja soodustab puhta energia suuremahulist integreerimist. Kokkuvõttes jätkab integreeritud fotogalvaanilise salvestus- ja laadimistööstus oma rakendusstsenaariumide laiendamist ning areneb kõrge efektiivsuse, madalate kulude ja jätkusuutlikkuse suunas, tuginedes tehnoloogilisele uuendusele, poliitikatoetusele ja turunõudlusele keskkonnasäästliku ja vähese CO2-heitega arengu kontekstis. . Sellel on oluline roll kaasaegse energiasüsteemi ülesehitamisel ning jätkusuutliku majandusliku ja sotsiaalse arengu saavutamisel.