Paskirstytoji fotovoltinė (PV) generacija ir centralizuota fotovoltinė generacija: lyginamoji analizė

Pasaulyje vykstant energetikos struktūrų perėjimui ir plačiai pritaikius atsinaujinančią energiją,fotovoltinė (PV)generacija tapo reikšmingu švarios energijos šaltiniu. Tačiau PV generavimas egzistuoja dviem pagrindinėmis formomis: paskirstyta ir centralizuota. Šios dvi formos labai skiriasi įvairiais aspektais, todėl šiame straipsnyje bus nagrinėjami jų skirtumai.

I. Apibrėžimas ir skalė

Paskirstyta PV generacija paprastai reiškia mažos apimties PV sistemas, įdiegtas vartotojo gale, kurių generavimo pajėgumai svyruoja nuo kelių kilovatų iki kelių šimtų kilovatų. Šios sistemos yra tiesiogiai prijungtos prie skirstomojo tinklo ir tiekia energiją vartotojams. Priešingai, centralizuota PV gamyba apima dideles PV matricas, sumontuotas komunalinių paslaugų masto elektrinėse, kurių gamybos pajėgumai paprastai svyruoja nuo kelių megavatų iki šimtų megavatų. Šios gamyklos dažniausiai perduoda energiją nutolusiems vartotojams aukštos įtampos perdavimo linijomis.

II. Sistemos struktūra ir veikimo režimas

Kalbant apie sistemos struktūrą, paskirstytos PV generavimo sistemos paprastai yra tiesiogiai prijungtos prie skirstomojo tinklo, sudarydamos su tinklu sujungtą sistemą. Tokiose sistemose skirstomieji tinklai ne tik perduoda elektros energiją, bet ir suteikia reikiamą paramą stabiliam PV sistemų veikimui užtikrinti. Tuo tarpu centralizuotos fotovoltinės elektrinės yra prijungtos prie magistralinio tinklo aukštos įtampos perdavimo linijomis, o jų veikimas priklauso nuo pagrindinio tinklo dispečerinio ir valdymo.

III. Poveikis aplinkai ir žemės naudojimas

Kalbant apie poveikį aplinkai, paskirstyta PV gamyba paprastai turi mažesnį poveikį aplinkai. Dėl mažesnio masto jiems reikia mažesnių žemės ir vandens išteklių poreikių, o įrengimo metu nereikia daug plėtoti žemės. Tačiau centralizuotos fotovoltinės elektrinės dėl savo didesnio masto dažnai reikalauja ekstensyvios žemės plėtros, o tai gali lemti žemės išteklių užimtumą ir ekologinės aplinkos pokyčius. Be to, statant centralizuotas gamyklas gali būti naudojami vandens ištekliai ir keičiami natūralūs kraštovaizdžiai.

IV. Energijos naudojimas ir efektyvumas

Kalbant apie energijos panaudojimą ir efektyvumą, paskirstyta PV gamyba, būdama arčiau vartotojų, gali geriau prisitaikyti prie elektros paklausos pokyčių. Be to, dėl mažesnio masto techninė priežiūra ir eksploatavimas yra gana paprasti, todėl energijos konversijos efektyvumas yra didesnis. Priešingai, centralizuotoms fotovoltinės elektrinėms dėl jų didesnio masto reikalingas didelis elektros perdavimo ir konversijos procesas, todėl gali būti prarasta energija ir sumažėti efektyvumas. Be to, centralizuotų gamyklų statybos ir priežiūros sąnaudos paprastai yra didesnės, todėl norint pasiekti ekonominį gyvybingumą reikia didelių investicijų.

V. Mastelio keitimas ir lankstumas

Paskirstyta PV generacija demonstruoja didelius mastelio ir lankstumo pranašumus. Tobulėjant technologijoms ir mažinant sąnaudas, paskirstytų PV sistemų mastą ir našumą galima lengvai išplėsti ir atnaujinti. Be to, buvimas vartotojo gale leidžia lanksčiai patenkinti konkrečius vartotojo energijos poreikius ir pageidavimus. Palyginimui, centralizuotų fotovoltinių elektrinių statyba reikalauja didelių investicijų ir ilgalaikio planavimo, todėl yra santykinai mažesnis mastelio keitimas ir lankstumas.

VI. Ekonominis gyvybingumas ir investicijų grąža

Kalbant apie ekonominį gyvybingumą, paskirstyta PV gamyba paprastai suteikia didesnę investicijų grąžą. Dėl mažesnių statybos ir eksploatavimo išlaidų dėl mažesnio masto paskirstytos sistemos gali greitai susigrąžinti investicijas. Be to, paskirstytos PV sistemos gali suteikti vartotojams elektros tiekimo saugumo ir energijos taupymo privalumų, taip padidindamos jų ekonominę naudą. Ir atvirkščiai, centralizuotų fotovoltinių elektrinių statybos sąnaudos yra didesnės, todėl norint pasiekti ekonominę naudą, reikia didelių kapitalo investicijų ir ilgesnės eksploatacijos.

VII. Politikos parama ir reguliavimo aplinka

Politikos paramos ir reguliavimo aplinkos srityje paskirstyta PV gamyba sulaukia vis daugiau dėmesio ir paramos. Daugelis vyriausybių ėmėsi atitinkamos politikos, skatinančios paskirstytos PV plėtrą ir siūlančios paskatas, tokias kaip mokesčių lengvatos, subsidijos ir paskolų parama. Be to, kai kurios šalys suformulavo paskirstytos energijos įstatymus ir prieigos prie tinklo taisykles, siekdamos skatinti paskirstytos fotovoltinės energijos plėtrą. Priešingai, statant centralizuotas PV jėgaines dažnai susiduriama su daugiau politinių ir reguliavimo apribojimų, tokių kaip žemės naudojimo, aplinkos vertinimo ir elektros perdavimo taisyklės.

Apibendrinant, paskirstyta ir centralizuotaPVkartos skirtumai įvairiais aspektais. Paskirstytoji fotovoltinės energijos gamyba suteikia tokių pranašumų kaip mažas mastas, minimalus poveikis aplinkai, didelis energijos panaudojimo efektyvumas, didelis mastelio keitimas, ekonominis gyvybingumas ir didelė politinė parama. Ir atvirkščiai, centralizuotos fotovoltinės elektrinės pasižymi dideliu mastu, didesniu žemės išteklių užimtumu, poveikiu aplinkai ir reguliavimo apribojimais.