زنده ماندن اقتصادی نیروگاه های ذخیره انرژی فتوولتائیک نه تنها به سرمایه گذاری اولیه بستگی دارد بلکه به مدیریت تصفیه شده در کل چرخه عمر آنها (معمولاً 25 سال) نیز بستگی دارد. از انتخاب مؤلفه ها ، استراتژی های بهره برداری و نگهداری گرفته تا بازنشستگی و بازیافت ، پروژه های مختلف در سراسر جهان ارزش چرخه کامل هر وات از ظرفیت نصب شده را از طریق شیوه های نوآورانه به حداکثر رسانده اند ، و نشان دهنده دستیابی به موفقیت پروژه های انرژی جدید است که ساخت آن آسان است ، کار دشواری و گران برای بازیافت است.
1 پیش انتخاب: "بازی فنی" که عملکرد و طول عمر را متعادل می کند
استراتژی "ماندگاری اول" چین برای پایگاه های بزرگ مناسب است. نیروگاه ذخیره سازی انرژی فتوولتائیک 1.5 گرم در Fukang ، Xinjiang از سلولهای PERC یک طرفه Double {2- برای ماژول های فتوولتائیک استفاده می کند (میزان میرایی<2% in the first year, linear attenuation<0.5%/year), and lithium iron phosphate (cycle life 6000 times @ 80% DOD) for energy storage cells, with a design life of 25 years. Although the initial investment is 10% higher than the conventional plan, the full cycle electricity cost is reduced by 0.02 yuan/kWh. Its supporting "component grading usage" mode: high-efficiency components from the first 10 years are used in the main array, and after retirement, they are downgraded to off grid projects, increasing the full lifecycle utilization rate of components to 90%.
"طراحی ایمنی بالا" ژاپن خطرات زلزله را برطرف می کند. یک نیروگاه ذخیره انرژی فتوولتائیک 50 مگاواتی در Kyushu از یک ساختار فولادی با مقاومت در برابر زمین لرزه 8 درجه (قادر به تحمل زلزله از بزرگی 7 در مقیاس ریشتر) برای براکت های فتوولتائیک استفاده می کند. ظرف ذخیره انرژی مجهز به یک دستگاه قفل الکترومغناطیسی است (که وقتی شتاب زلزله بیش از 0.3 گرم باشد ، به طور خودکار خاموش می شود). اگرچه هزینه ساخت و ساز 15 ٪ افزایش یافته است ، اما در زمین لرزه کوماموتو در سال 2021 ، نیروگاه فقط 3 روز طول کشید تا منبع تغذیه را بازگرداند ، که 1 هفته کوتاهتر از نیروگاه های معمولی و کاهش ضررهای قطع برق 20 میلیون ین بود.
2 بهینه سازی عملیات: داده- "بهبود کارآیی" رانده شده
بازرسی "هواپیمای بدون سرنشین+AI" در ایالات متحده هزینه های عملکرد و نگهداری را کاهش می دهد. یک نیروگاه ذخیره انرژی فتوولتائیک 2GW در کالیفرنیا از هواپیماهای بدون سرنشین مجهز به دوربین های تصویربرداری حرارتی (سرعت کروز 10 متر در ثانیه) برای بازرسی 1 میلیون متر مربع اجزای روزانه استفاده می کند. هوش مصنوعی برای شناسایی نقایص مانند لکه های داغ و ترک های پنهان با میزان دقت 98 ٪ استفاده می شود. همکاری با تمیز کردن ربات (تمیز کردن 10000 متر مربع در ساعت) ، راندمان تولید نیرو از قطعات 5 ٪ بهبود یافته است و هزینه عملکرد و نگهداری سالانه به 0.01 دلار در هر وات کاهش یافته است که 60 ٪ کمتر از بازرسی دستی است.
فناوری "سازگاری با محیط زیست شدید" در خاورمیانه عملکرد پایدار را تضمین می کند. یک نیروگاه ذخیره انرژی فتوولتائیک 1GW در عربستان سعودی پوشش ضد بازتابنده ای را روی پانل های فتوولتائیک (افزایش انتقال نور 3 ٪) برای دمای بالا و هوای طوفان ماسه ای 50 درجه اتخاذ می کند ، و ظرف ذخیره انرژی مجهز به تهویه هوای چرخه دوگانه (ظرفیت خنک کننده 20kW) است. از طریق استراتژی "Flushing Nighttime Glushing+Morning Pre Cooling": اجزای گرگرفتگی با آبهای زیرزمینی بیابانی در اوایل صبح برای از بین بردن ماسه و گرد و غبار و شروع تهویه مطبوع 2 ساعت قبل از طلوع آفتاب برای خنک کردن محفظه ذخیره انرژی ، میزان احتباس خروجی سیستم در تابستان به 95 ٪ می رسد که 10 ٪ بالاتر از عملکرد معمولی و نگهداری است.
3 بازیافت بازنشسته: "آخرین مایل" اقتصاد حلقه بسته
مدل "استفاده از سلسله مراتبی+بازیافت مواد" در اروپا یک زنجیره دایره ای ایجاد می کند. یک نیروگاه بازنشسته انرژی ذخیره انرژی فتوولتائیک در آلمان (100 مگاوات/200mwh) 70 ٪ از بسته های باقیمانده باتری را برچیده و از آنها برای ذخیره انرژی خانگی (با طول عمر 5 سال آبشار) استفاده کرد. باتری های کاملاً خرد شده از فلزات مانند لیتیوم و کبالت از طریق هیدرومتالورژی (با میزان بهبودی 95 ٪) بازیابی شدند. ماژول های فتوولتائیک می توانند از طریق فناوری جداسازی فیزیکی 90 ٪ برای فریم های شیشه ای و آلومینیومی به دست بیاورند و ویفرهای سیلیکونی خالص شده را می توان برای تولید ماژول های با راندمان پایین استفاده کرد. این مدل درآمد اضافی 2 میلیون یورو از دارایی های بازنشسته ایجاد می کند و 30 ٪ از هزینه های بازیابی را جبران می کند.
پلت فرم "بازیافت مشترک" چین هزینه پروژه های غیرمتمرکز را کاهش می دهد. در پاسخ به چالش بازنشستگی ذخیره انرژی فتوولتائیک توزیع شده ، یک شرکت خاص یک "بستر ابری بازیافت" ساخته است که قطعات و باتری ها را از 1000 پروژه بازنشسته ادغام می کند و هزینه های واحد را از طریق حمل و نقل متمرکز و پردازش دسته ای کاهش می دهد. این عمل در یک شهرستان در استان ژجیانگ نشان می دهد که بازیافت مشترک باعث کاهش هزینه بازیافت ماژول های فتوولتائیک از 2 یوان/وات به 1.2 یوان/وات ، هزینه بازیافت باتری ها از 1.5 یوان/WH به 0.8 یوان/WH می شود و میزان فرایند مجدد مواد به 92 درصد افزایش یافته است.
مدیریت کامل چرخه عمر نیروگاه های ذخیره انرژی فتوولتائیک از "نگهداری منفعل" به "ایجاد ارزش فعال" در حال تغییر است. در آینده ، با استفاده از فناوری دوقلوی دیجیتال (شبیه سازی مجازی برای پیش بینی وضعیت دستگاه) و قابلیت ردیابی blockchain (ردیابی جریان مواد) ، انتظار می رود هزینه چرخه کامل با 15 ٪ دیگر کاهش یابد ، و باعث می شود ذخیره انرژی فتوولتائیک یک راه حل انرژی واقعاً "سبز" برای کل زنجیره باشد.