Con l'accelerazione della transizione energetica globale, viene gradualmente costruito un nuovo tipo di sistema di alimentazione dominato da una nuova energia. In questo sistema, le centrali elettriche fotovoltaiche, come una componente importante delle energie rinnovabili intermittenti, svolgono un ruolo fondamentale nell'ottimizzazione della struttura energetica, garantendo la sicurezza di energia e promuovendo lo sviluppo energetico sostenibile attraverso lo sviluppo coordinato con la tecnologia di accumulo di energia e le reti intelligenti.
1 Ottimizzazione della struttura energetica: riduzione della dipendenza dai combustibili fossili
Il tradizionale sistema di alimentazione si basa principalmente su combustibili fossili come la generazione di energia a carbone e a gas, che non solo consuma una grande quantità di risorse non rinnovabili, ma genera anche una grande quantità di gas a effetto serra come l'anidride carbonica, esacerbando i cambiamenti climatici globali. Le centrali di energia fotovoltaica utilizzano energia solare per generare elettricità senza emettere inquinanti, rendendole una forma di energia pulita e a basse emissioni di carbonio. Lo sviluppo su larga scala delle centrali fotovoltaiche può sostituire efficacemente la generazione di energia fossile e ridurre la proporzione di energia fossile nella struttura energetica.
La capacità installata delle centrali fotovoltaiche in Cina è aumentata da 0,8 GW nel 2012 a oltre 400 GW nel 2023, rappresentando meno dell'1% della capacità di generazione di energia installata del paese e circa il 20%. Con il continuo sviluppo delle centrali di energia fotovoltaica, si prevede che entro il 2030 la proporzione della generazione di energia fotovoltaica nel consumo totale di elettricità della Cina raggiungerà oltre il 15%, riducendo significativamente la dipendenza dai combustibili fossili come il carbone e il gas naturale, gettando una solida base per raggiungere l'obiettivo "dual carbone".
Il rapido sviluppo delle centrali fotovoltaiche a livello globale ha anche guidato la trasformazione verde della struttura energetica. La percentuale di generazione di energia fotovoltaica in paesi come Germania e Giappone ha superato il 10%. In alcune aree, durante i periodi di sufficiente luce solare, la generazione di energia fotovoltaica può persino soddisfare tutta la domanda di elettricità locale, dimostrando l'enorme potenziale delle centrali di energia fotovoltaica nell'ottimizzazione della struttura energetica.
2 accumulo di energia collaborativa e rete intelligente: risoluzione di problemi intermittenti
La generazione di energia fotovoltaica è influenzata da fattori naturali come l'intensità della luce e il tempo e ha evidente intermittenza e volatilità, che pone sfide al funzionamento stabile del sistema di alimentazione. Per risolvere questo problema, lo sviluppo coordinato di centrali elettriche fotovoltaiche, la tecnologia di accumulo di energia e le reti intelligenti è diventato cruciale.
La combinazione di centrali elettriche fotovoltaiche e sistemi di accumulo di energia può archiviare l'elettricità in eccesso generata durante il giorno in cui c'è una luce solare sufficiente e rilasciarla di notte o quando non è sufficiente la luce solare, ottenendo una potenza stabile. Una grande centrale fotovoltaica a Qinghai ha costruito un sistema di accumulo di energia da 1,2 GWH. Attraverso la regolamentazione di accumulo di energia, la fluttuazione della potenza fotovoltaica è stata ridotta da ± 30% a ± 5%, migliorando notevolmente la controllabilità e la stabilità della potenza fotovoltaica.
La tecnologia della griglia intelligente consente l'interazione flessibile tra centrali elettriche fotovoltaiche e altre fonti di potenza e utenti. Attraverso algoritmi di pianificazione avanzata e tecnologia di comunicazione, le griglie intelligenti possono prevedere la generazione di energia di centrali fotovoltaiche, organizzare ragionevolmente l'output di altre fonti di alimentazione, ottimizzare la distribuzione del flusso di potenza e garantire l'equilibrio del sistema di alimentazione. In una zona di dimostrazione della griglia intelligente in Jiangsu, l'interazione in tempo reale tra le centrali elettriche fotovoltaiche, l'energia eolica, i sistemi di accumulo di energia e gli utenti sono stati raggiunti attraverso la rete intelligente. Il tasso di consumo di energia fotovoltaica è aumentato a oltre il 95%, riducendo il verificarsi della riduzione dell'energia solare.
3 Garantire la sicurezza energetica: migliorare la capacità di autosufficienza energetica
La sicurezza energetica è una garanzia importante per lo sviluppo economico e sociale di un paese. L'eccessiva dipendenza dai combustibili fossili importati aumenterà l'incertezza e il rischio di approvvigionamento energetico. Lo sviluppo di centrali elettriche fotovoltaiche e l'utilizzo delle abbondanti risorse di energia solare nel paese per generare elettricità può migliorare l'autosufficienza energetica e garantire la sicurezza energetica.
La Cina ha abbondanti risorse di energia solare, con la maggior parte delle regioni che hanno una durata annuale del sole di oltre 2000 ore, fornendo le risorse per lo sviluppo su larga scala delle centrali elettriche fotovoltaiche. Sviluppando le centrali elettriche fotovoltaiche, possiamo ridurre la nostra dipendenza dal carbone e dal gas naturale importati e mitigare l'impatto delle fluttuazioni del prezzo energetico internazionale sulla sicurezza energetica della Cina. Nelle aree remote e nelle isole in cui la copertura della rete elettrica è difficile, la costruzione di centrali elettriche fotovoltaiche a griglia può fornire un alimentatore stabile per l'area locale, eliminare la dipendenza dai metodi tradizionali di generazione di energia come i generatori diesel e garantire la sicurezza energetica locale e il consumo di elettricità residenziale.