Wat is het verschil tussen gecentraliseerde en gedistribueerde fotovoltaïsche systemen?

Met de wijdverbreide toepassing van schone energie wereldwijd staat de technologie voor fotovoltaïsche (PV) energieopwekking voorop. Momenteel zijn er twee belangrijke implementatiemodellen: gecentraliseerde fotovoltaïsche systemen en gedistribueerde fotovoltaïsche systemen (PV). Dit artikel vergelijkt en analyseert de verschillen en voordelen van deze twee systemen op basis van de meest recente gegevens en wereldwijde trends.

1. Definitie en schaal

Gecentraliseerde PV-systemen zijn grootschalige installaties in afgelegen gebieden, zoals woestijnen of braakliggende terreinen, waar zonne-energie overvloedig aanwezig is en de grondkosten laag zijn. De geïnstalleerde capaciteiten variëren van tientallen tot honderden megawatts.

Gedistribueerde PV-systemen zijn middelgrote tot kleine installaties die zich doorgaans in de buurt van belastingcentra bevinden, zoals daken, fabrieken of magazijnen. De geïnstalleerde capaciteit varieert doorgaans van kilowatt tot megawatt.

2. Netaansluiting en transmissieafstand  

Gedistribueerde PV-systemen worden met elkaar verbonden via laagspannings- of middenspanningsnetwerken, waardoor lokaal stroomverbruik met lage transmissieverliezen mogelijk is.

Gecentraliseerde PV-systemen zijn aangesloten op hoogspanningsnetwerken en transporteren elektriciteit over grote afstanden met hogere transmissieverliezen.

3. Investeringen, constructie en onderhoud  

Gedistribueerde PV-systemen bieden voordelen zoals een lage initiële investering, korte terugverdientijden, flexibele inzet en eenvoudig onderhoud. Bovendien kunnen ze worden beheerd door eindgebruikers of dienstverleners.

Gecentraliseerde PV-systemen vereisen aanzienlijke investeringen en een complexe infrastructuur (substations, omvormerruimtes, schakelapparatuur, enz.) met hogere eisen op het gebied van technisch beheer.

4. Energie-efficiëntie en netondersteuning

Gedistribueerde PV ondersteunt direct lokaal verbruik, vermindert transmissieverspilling en verbetert de efficiëntie van het energieverbruik.

Gecentraliseerde PV maakt gebruik van schaalvoordelen en superieure regelmogelijkheden om de regeling van reactief vermogen en de netfrequentie effectiever te ondersteunen.

5. Technische uitdagingen en impact op het elektriciteitsnet

Gedistribueerde PV kent uitdagingen zoals omgekeerde stroomstromen, snelle schommelingen in de output en stabiliteitsproblemen. Hierdoor zijn er verbeterde netbeheersystemen nodig.

Gecentraliseerde PV heeft te maken met hoge transmissiekosten, transmissieverliezen over lange afstanden en strenge eisen voor netaansluiting, waaronder de mogelijkheid tot LVRT (Low Voltage Ride Through).

6. Wereldwijde implementatietrends  

In 2023 overtrof de geïnstalleerde capaciteit van gedistribueerde PV in Australië (circa 23,169 megawatt) ruimschoots de capaciteit van gecentraliseerde PV (circa 11,016 megawatt), hetgeen de groeiende dominantie van gedistribueerde opwekking onderstreept.

In Brazilië bedroeg de totale geïnstalleerde capaciteit aan zonne-energie eind 2022 ongeveer 27 gigawatt, waarvan ongeveer 18.8 gigawatt voor gedistribueerde PV en ongeveer 8.2 gigawatt voor gecentraliseerde PV.

Kortom, gecentraliseerde en gedistribueerde PV-systemen hebben elk hun eigen unieke voordelen en beperkingen. Het gecentraliseerde model blinkt uit in grootschalige gecentraliseerde besturing en netondersteuning, terwijl gedistribueerde systemen flexibiliteit, hoge lokale efficiëntie en snelle rendementen bieden. De complementaire rollen van beide zullen gezamenlijk de wereldwijde transitie naar een veerkrachtige, schone energietoekomst stimuleren.