Hệ thống PV sinh ra từ nhu cầu về điện ở các khu vực xa xôi không có nguồn điện lưới. Ngành công nghiệp PV nguyên thuỷ đã thiết lập hệ thống dựa trên Lithium lưu trữ qua quá trình phát triển hàng thập kỷ đã dần loại bỏ Lithium lưu trữ ra khỏi hệ thống. Tuy nhiên cho đến nay xu hướng đưa Lithium lưu trữ vào hệ thống PV đã dần dần trở lại.
Trong 15 năm trở lại đây, nhiều công ty đã lắp đặt hệ thống PV để giảm chi phí năng lượng. Hệ thống PV đã giúp làm giảm được chi phí năng lượng của công ty nhưng nhiều công ty vẫn phải trả tiền điện giá cao có thể lên đến hàng chục nghìn USD/tháng cho nhu cầu sử dụng điện giờ cao điểm. Trong một số trường hợp, mức phí cao điểm chiếm 50% tổng số tiền điện của công ty.
Một hệ thống pin lưu trữ có thể giúp làm giảm phí cao điểm. Hệ thống pin lưu trữ được thiết kế tự động xả năng lượng trong thời gian cao điểm giúp làm giảm chi phí tiền điện giá cao của công ty. Ví dụ khi cảm biến của hệ thống điều khiển nhận biết phụ tải dùng điện tăng lên trên 100 kW do máy móc đang được khởi động hoặc hệ thống HVAC bật lên vào giờ cao điểm thì pin lưu trữ được đưa vào sử dụng để đáp ứng nhu cầu 100 kW. Pin lưu trữ sau đó có thể được sạc từ một hệ thống PV, hoặc thậm chí là từ lưới điện trong thời gian thấp điểm.
Hệ thống PV và pin lưu trữ có thể giúp làm giảm chi phí năng lượng đồng thời có thể cung cấp điện dự phòng khẩn cấp. Khả năng dự trữ đặc biệt quan trọng đối với các công ty cần nguồn điện cung cấp cho quy trình sản xuất nhất quán hoặc các công ty đòi hỏi xử lý thanh toán thẻ tín dụng (nhà bán lẻ), thông tin liên lạc (nhà cung cấp dịch vụ) hoặc điện lạnh trữ đông (cửa hàng tiện lợi).
Việc giảm giá của module NLMT và pin lưu trữ đã thay đổi động lực của thị trường với mục tiêu phục hồi nguồn điện dự trữ cho khu vực và các lợi ích bổ sung thu được từ các hệ thống quang điện quy mô gia đình và thương mại đang thúc đẩy cuộc cách mạng “lưu trữ” năng lượng mặt trời.
Sự tăng trưởng của thị trường năng lượng mặt trời cộng với lưu trữ là một quỹ đạo đầy ấn tượng. Theo các nhà nghiên cứu từ Greentech Media (GTM), việc triển khai hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời hàng năm của Mỹ tăng gấp ba lần – từ 18 MW vào năm 2015 lên tới 47 MW vào năm 2016. Đến năm 2022, việc lắp đặt năng lượng mặt trời cộng thêm hàng năm sẽ vượt quá 1,4 GW.
Giá thành giảm
Năng lượng mặt trời hiện đang cạnh tranh với các nguồn năng lượng khác. Vào tháng 11 năm 2017, Lazard, một công ty tư vấn tài chính đã công bố số liệu năm 2017 so sánh mức chi phí năng lượng (LCOE) của các hệ thống PV với mức năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch truyền thống và điện hạt nhân. Chi phí điện năng từ PV khoảng từ 0,04 USD đến 0,06 USD cho 1 kWh, tùy thuộc vào vị trí địa lý, so với 0,06 USD đến 0,07 USD cho than đá hoặc khí tự nhiên. Chi phí điện từ các trang trại gió khoảng 0,03 USD cho 1 kWh.
Chi phí tăng khi pin lưu trữ được thêm vào hệ thống – báo cáo cho biết hệ thống năng lượng mặt trời cộng với lưu trữ tạo ra điện ở mức 0,082 USD mỗi kWh.
Tuy nhiên, kể từ khi những con số này được công bố, Xcel Energy đã công bố giá mới từ các hồ sơ dự thầu để tạo ra năng lượng trong tương lai tại Colorado. Trong số 87 hồ sơ dự thầu, giá thầu trung bình cho năng lượng mặt trời cộng với lưu trữ là 0,036 USD một kWh. Mặc dù có một số chi tiết không xác định và các dự án này dự kiến sẽ chưa hoạt động cho đến năm 2023, tin tức này sẽ rất hấp dẫn. Giá thầu năng lượng mặt trời cộng với giá trị hợp đồng trước đó thấp nhất là vào tháng 5 năm 2017, cho Tucson Electric Power (TEP) ở Arizona với mức 0,045 đô la mỗi kWh.
Mặc dù phần lớn các tin tức liên quan đến việc triển khai theo quy mô công trình lớn, các khu dân cư cũng có chi phí rất cạnh tranh ở một số khu vực. Một cuộc thảo luận tại hội nghị thượng đỉnh năng lượng lưu trữ GTM 2017 lưu ý rằng một hệ thống tích trữ năng lượng mặt trời ở San Diego Gas & Electric, Pacific Gas & Electric của California, hoặc lãnh thổ dịch vụ của Southern California Edison có thể đạt điểm thu hồi vốn thậm chí trong vòng bảy năm – thậm chí không cần có chương trình khuyến khích.
Khả năng điều độ hệ thống
Năng lượng mặt trời có thể điều độ hữu ích hơn năng lượng được sản xuất bởi các hệ thống PV không có Lithium chỉ có thể sử dụng vào ban ngày. Giờ cao điểm mặt trời thường là từ 9 giờ sáng đến 3 giờ chiều thường không tương ứng với thời gian có nhu cầu điện cao nhất. Các tiện ích khác nhau có nhu cầu thời gian cao điểm khác nhau tùy thuộc vào khu vực, mùa và cấu hình tải điện thông thường.
Việc thêm bộ lưu trữ năng lượng mang đến sự linh hoạt để sạc và xả pin khi cần thiết. Lợi thế này được thể hiện qua từng thị trường, theo nhiều cách khác nhau nhưng tương tự. Ví dụ, trong một nhà ở sử dụng điện lưới khi giá điện thấp và năng lượng thu được từ PV được lưu trữ để bơm vào lưới khi bán ở mức giá cao có thể tối đa hóa lợi nhuận của hệ thống PV.
Với các dịch vụ mua điện từ nhà cung cấp khu vực bán cho các khách hàng thương mại, Solar-cộng-lưu trữ cung cấp một cách để làm giảm đáng kể những chi phí điện năng cao điểm. Một báo cáo của Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia (NREL) và Nhóm Năng lượng sạch ước tính quy mô tiềm năng của thị trường pin lưu trữ thương mại tại Hoa Kỳ. Họ đã phân tích các hồ sơ năng lực xây dựng đại diện cho hơn 10.000 loại thuế tiện ích và phát hiện ra rằng hơn 25% khách hàng thương mại có thể giảm chi phí các hóa đơn tiền điện của họ bằng cách sử dụng các hệ thống lưu trữ năng lượng.
Các hệ thống lưu trữ năng lượng có thể được xả ra để cung cấp năng lượng trong suốt thời gian cao điểm, giải quyết những vấn đề tương tự đã áp dụng với các nhà máy khí đốt tự nhiên. Các hệ thống lưu trữ năng lượng cũng có khả năng làm trơn hình dạng đầu ra của hệ thống PV (ví dụ khi có biến đổi do các đám mây) và cung cấp điện dự phòng trong thời gian cúp điện. Hệ lưu trữ còn có khả năng cung cấp các dịch vụ lưới phụ trợ, chẳng hạn như điều chỉnh điện áp lưới và tần số / hỗ trợ tần số, giảm nhiễu sóng truyền tải, và trong một số trường hợp, giảm nhu cầu nâng cấp đường dây truyền tải và phân phối. Chi phí tiết kiệm năng lượng giảm đi cùng với hệ số công suất cao hơn có nghĩa là, ở một số khu vực, các hệ thống này hiện nay có chi phí rất cạnh tranh.
Công suất dự phòng
Nguồn điện dự phòng được cung cấp bởi năng lượng mặt trời cộng với lưu trữ làm tăng khả năng phục hồi năng lượng. Theo Cục Quản lý Đại dương và Khí quyển Quốc gia (NOAA), vào năm 2017, Hoa Kỳ bị ảnh hưởng bởi 16 sự kiện thiên tai trị giá hàng tỷ đô la; tổng chi phí do thiệt hại từ những sự kiện này đã vượt quá 300 tỷ USD.
Cường độ của cơn bão năm ngoái và mất điện sau đó đã làm tăng nhận thức về thiên tai địa phương. Trong một thời gian dài sau thiên tai, một phần của Puerto Rico, Quần đảo Virgin thuộc Hoa Kỳ và Dominica vẫn không có điện lưới. Tờ New York Times báo cáo rằng vào cuối năm 2017, khoảng 50% dân Puerto Rico vẫn không có điện dùng; một bài viết riêng vào ngày 23 tháng 12 năm 2017, tuyên bố rằng nguồn cung cấp điện sau thiên tai có thể không được khôi phục hoàn toàn trong bốn tháng nữa.
Solar-plus-storage cho phép các chủ sở hữu hệ thống PV cung cấp nguồn điện dự phòng cho mạng lưới điện và phụ tải quy định trong thời gian mất điện, đặc biệt hữu ích nếu nhiên liệu hóa thạch cung cấp cho máy phát điện dự phòng bị thiếu hụt. Các nhà dân dụng và doanh nghiệp có thể được cung cấp điện dự phòng cho chiếu sáng, thiết bị truyền thông và điện lạnh. Các hệ thống tiện ích (hoặc hệ thống cộng đồng) có thể cung cấp các dịch vụ điện dự phòng khẩn cấp cho các mạch thiết yếu – ví dụ như cấp nguồn cho các thiết bị truyền thông tại các trạm cảnh sát và trạm cứu hỏa, các trung tâm dịch vụ khẩn cấp và bệnh viện.
Việc tạo ra, lưu trữ và di chuyển các electron đang chuyển hướng trong cuộc cách mạng năng lượng. Đó là một “cuộc cách mạng” theo hai nghĩa – một sự thay đổi rộng rãi trong cách các hệ thống Năng lượng tái tạo được thiết kế vận hành và kết nối trở lại với nguồn gốc của hệ thống PV
Năng lượng tái tạo đang được triển khai với quy mô ngày càng lớn do nó đã có chi phí cạnh tranh với các nguồn nhiên liệu hóa thạch thông thường. Cùng với việc lưu trữ năng lượng, nó mang lại những lợi ích tương tự và thậm chí nhiều hơn các nguồn sử dụng hóa thạch, làm cuộc cách mạng mang chiến thắng đến cho túi tiền của chúng ta, giành chiến thắng cho hành tinh của chúng ta
Nguồn: Green Power Club Team
