Fotovoltaická elektráreň je systém na výrobu fotovoltaickej energie, ktorý využíva slnečnú energiu a využíva špeciálne materiály, ako sú kryštalické kremíkové panely, invertory a iné elektronické komponenty na pripojenie k sieti a prenos elektriny do siete. Medzi nimi možno fotovoltické elektrárne rozdeliť na centralizované fotovoltaické elektrárne a distribuované fotovoltické elektrárne. Aký je teda rozdiel medzi centralizovanými fotovoltaickými elektrárňami a distribuovanými fotovoltaickými elektrárňami? Poďme sa na to spoločne pozrieť.
Charakteristika distribuovaných fotovoltických elektrární
Základný princíp distribúcie: založený hlavne na povrchu budovy, riešenie problému spotreby energie používateľa v blízkosti a realizácia kompenzácie a dodávky rozdielu v napájaní prostredníctvom pripojenia k sieti.
1. Výhody distribuovaných fotovoltaických elektrární:
1. Fotovoltaický zdroj energie je na strane užívateľa a výroba elektrickej energie napája lokálnu záťaž, ktorá sa považuje za záťaž, čo môže efektívne znížiť závislosť od elektrickej siete a znížiť straty na vedení.
2. Pri plnom využití povrchu budovy možno fotovoltaické články zároveň využiť ako stavebný materiál, čím sa efektívne zníži podlahová plocha fotovoltaických elektrární.
3. Efektívne rozhranie s inteligentnou sieťou a mikrosieťou, flexibilná prevádzka a nezávislá prevádzka mimoriadenej siete za vhodných podmienok.
2. Nevýhody distribuovanej fotovoltaickej elektrárne:
1. Smer toku výkonu v distribučnej sieti sa bude časom meniť, spätný tok spôsobí ďalšie straty, je potrebné prestavovať súvisiace ochrany a neustále meniť odbočky transformátora.
2. Ťažkosti s reguláciou napätia a jalového výkonu. Technické ťažkosti pri riadení účinníka po pripojení veľkokapacitnej fotovoltiky a zvýši sa aj skratový výkon.
3. Systém energetického manažmentu na úrovni distribučnej siete je potrebný na vykonávanie rovnakého manažmentu záťaže v prípade rozsiahleho prístupu k fotovoltaickej sieti. Sú stanovené nové požiadavky na sekundárne zariadenia a komunikácie, čím sa zvyšuje zložitosť systému.
Vlastnosti centralizovaných fotovoltaických elektrární
Základný princíp centralizácie: naplno využiť bohaté a relatívne stabilné zdroje slnečnej energie v púštnych oblastiach na vybudovanie veľkých fotovoltaických elektrární a pripojiť sa k vysokonapäťovým prenosovým sústavám na zásobovanie diaľkových záťaží.
1. Výhody centralizovanej fotovoltaickej elektrárne:
1. Vďaka flexibilnejšiemu výberu miesta sa zvýšila stabilita fotovoltaického výkonu a kladné špičkové charakteristiky slnečného žiarenia a elektrického zaťaženia sa plne využívajú na to, aby zohrávali úlohu pri špičkovom oholení.
2. Prevádzkový režim je flexibilnejší. V porovnaní s distribuovanou fotovoltaikou je pohodlnejšie riadiť jalový výkon a napätie a je jednoduchšie podieľať sa na úprave frekvencie siete.
3. Doba výstavby je krátka, prispôsobivosť k životnému prostrediu je silná, nevyžadujú sa žiadne záruky na suroviny, ako je vodný zdroj a preprava na uhlie, prevádzkové náklady sú nízke, je vhodné pre centralizované riadenie a kapacita sa ľahko realizuje kvôli malému obmedzeniu priestoru.
2. Nevýhody centralizovanej fotovoltaickej elektrárne:
1. Pri prenose výkonu do siete je potrebné spoliehať sa na diaľkové prenosové vedenia a zároveň sú aj veľkým zdrojom rušenia siete a problémov ako strata prenosových vedení, poklesy napätia, a kompenzácia jalového výkonu bude výrazná.
2. Veľkokapacitná fotovoltická elektráreň je realizovaná kombináciou viacerých konverzných zariadení. Koordinovanú prácu týchto zariadení je potrebné riadiť jednotným spôsobom. V súčasnosti je technológia v tejto oblasti ešte nevyspelá.
3. Aby sa zaistila bezpečnosť elektrickej siete, veľkokapacitný centralizovaný fotovoltaický prístup si vyžaduje nové funkcie, ako napríklad LVRT, ktoré sú často v rozpore s izolovanými ostrovmi.
Centralizovaná rozsiahla fotovoltaická elektráreň pripojená k sieti je využívaním krajiny v púšti. Odporúča sa, aby veľká fotovoltaická elektráreň vyrábala elektrickú energiu priamo do verejnej siete a pripájala sa k vysokonapäťovej prenosovej sústave na napájanie záťaží na veľké vzdialenosti. Distribuované malé fotovoltaické systémy pripojené k sieti, najmä fotovoltaické systémy na výrobu energie integrované v budove, sú hlavným prúdom výroby fotovoltaickej energie pripojenej k sieti vo vyspelých krajinách vďaka výhodám malých investícií, rýchlej výstavby, malých rozmerov a silnej politickej podpory.