Sistemas de energia híbrida solar - Solar hybrid power systems

Sistema híbrido solar e eólico

Os sistemas de energia híbridos solares são sistemas de energia híbridos que combinam a energia solar de um sistema fotovoltaico com outra fonte de energia geradora de energia . Um tipo comum é um sistema híbrido fotovoltaico a diesel , combinando fotovoltaicos (PV) e geradores a diesel , ou grupos geradores a diesel, já que o PV quase não tem custo marginal e é tratado com prioridade na rede . Os grupos geradores a diesel são usados para preencher constantemente a lacuna entre a carga atual e a potência real gerada pelo sistema fotovoltaico.

Como a energia solar está flutuando e a capacidade de geração dos conjuntos de genes diesel é limitada a um determinado intervalo, muitas vezes é uma opção viável incluir armazenamento de bateria para otimizar a contribuição solar para a geração geral do sistema híbrido.

Os melhores casos de negócios para redução de diesel com energia solar e eólica podem normalmente ser encontrados em locais remotos porque esses locais geralmente não estão conectados à rede e o transporte de diesel por longas distâncias é caro. Muitas dessas aplicações podem ser encontradas no setor de mineração e em ilhas

Em 2015, um estudo de caso realizado em sete países concluiu que, em todos os casos, os custos de geração podem ser reduzidos pela hibridização de minirredes e redes isoladas. No entanto, os custos de financiamento para redes de eletricidade a diesel com energia solar fotovoltaica são cruciais e dependem em grande parte da estrutura de propriedade da usina. Embora as reduções de custos para empresas estatais possam ser significativas, o estudo também identificou benefícios econômicos de curto prazo como insignificantes ou mesmo negativos para empresas não públicas, como produtores independentes de energia , dados os custos históricos no momento do estudo.

Outros híbridos solares incluem sistemas eólicos solares . A combinação de energia eólica e solar tem a vantagem de que as duas fontes se complementam porque os horários de pico de operação de cada sistema ocorrem em horários diferentes do dia e do ano. A geração de energia de tal sistema híbrido é mais constante e flutua menos do que cada um dos dois subsistemas componentes.

A energia solar fotovoltaica intermitente / não despachável nas baixas tarifas prevalecentes combinada com armazenamento de eletricidade com calor bombeado pode oferecer energia despachável mais barata 24 horas por dia sob demanda.

Sistemas híbridos solares térmicos

Embora o Solar PV gere energia intermitente mais barata durante o dia, ele precisa do suporte de fontes de geração de energia sustentáveis para fornecer energia 24 horas por dia. As usinas térmicas solares com armazenamento térmico são geração de energia limpa e sustentável para fornecer eletricidade 24 horas por dia. Eles podem atender a demanda de carga perfeitamente e funcionar como usinas de energia de carga de base quando a energia solar extraída é encontrada em excesso em um dia. A combinação adequada de energia solar térmica (tipo de armazenamento térmico) e energia solar fotovoltaica pode corresponder totalmente às flutuações de carga sem a necessidade de armazenamento de bateria caro.

Durante o dia, o consumo de energia auxiliar adicional de uma usina de armazenamento térmico solar é de quase 10% de sua capacidade nominal para o processo de extração de energia solar na forma de energia térmica. Este requisito de energia auxiliar pode ser disponibilizado a partir de usinas solares fotovoltaicas mais baratas, contemplando uma usina solar híbrida com uma mistura de usinas solares térmicas e solares fotovoltaicas em um local. Também para otimizar o custo de energia, a geração pode ser a partir da usina solar fotovoltaica mais barata (33% da geração) durante o dia, enquanto o resto do tempo em um dia é da usina de armazenamento térmico solar (67% da geração da torre de energia solar e tipos de calha parabólica ) para atender à operação de carga básica de 24 horas. Quando a usina de armazenamento térmico solar é forçada a ficar ociosa devido à falta de luz solar localmente durante os dias nublados na temporada de monções, também é possível consumir (semelhante a um sistema de armazenamento de bateria de baixo custo e menor eficiência) o excedente barato / energia fraca de usinas solares fotovoltaicas, eólicas e hidrelétricas, aquecendo o sal fundido quente a uma temperatura mais alta para converter a energia térmica armazenada em eletricidade durante os horários de pico de demanda, quando o preço de venda da eletricidade é lucrativo.