光伏發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能管理分析

凌俊斌

摘 要 光伏發(fā)電系統(tǒng)是太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)中的重要組成部分，光伏發(fā)電系統(tǒng)中比較關(guān)注儲(chǔ)能管理，目的是提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率和質(zhì)量，滿足用電的基本需求。儲(chǔ)能管理在光伏發(fā)電系統(tǒng)中是一項(xiàng)重要的工作，其直接關(guān)系到光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)踐應(yīng)用，由此本文主要探討光伏發(fā)電系統(tǒng)中儲(chǔ)能管理的相關(guān)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞 光伏發(fā)電系統(tǒng) 儲(chǔ)能 管理

光伏發(fā)電系統(tǒng)是現(xiàn)在太陽(yáng)能發(fā)電的主要研究?jī)?nèi)容，光伏發(fā)電系統(tǒng)緩解了傳統(tǒng)用電的壓力，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約用電及可持續(xù)發(fā)展，提高了現(xiàn)階段的供電效率。光伏發(fā)電系統(tǒng)利用儲(chǔ)能管理的方法完成了持續(xù)性供電，充分發(fā)揮儲(chǔ)能管理在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的作用，表現(xiàn)了光伏發(fā)電系統(tǒng)研究?jī)?chǔ)能管理的重要性。

一、光伏發(fā)電系統(tǒng)分析

光伏發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)太陽(yáng)能電池完成太陽(yáng)能向電能的轉(zhuǎn)換，光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行周期長(zhǎng)，不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染的問(wèn)題，具有良好的發(fā)展前景。[1]光伏發(fā)電系統(tǒng)具有清潔、環(huán)保的作用，是現(xiàn)代能源建設(shè)中的重要項(xiàng)目。光伏發(fā)電系統(tǒng)要做好儲(chǔ)能管理，通過(guò)儲(chǔ)能管理支持光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行，充分利用光生伏特的原理，在大電網(wǎng)中專(zhuān)門(mén)構(gòu)建獨(dú)立運(yùn)行的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，同時(shí)做好儲(chǔ)能管理，確保儲(chǔ)能管理在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的可靠性。

二、光伏發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能配置

光伏發(fā)電系統(tǒng)利用可再生資源發(fā)電，主要是利用太陽(yáng)能資源。光伏發(fā)電系統(tǒng)采用儲(chǔ)能配置的方式，控制光伏發(fā)電系統(tǒng)與大電網(wǎng)的功率交換，改善電網(wǎng)發(fā)電的質(zhì)量。[2]儲(chǔ)能配置提供柔性調(diào)節(jié)的條件，儲(chǔ)能配置要根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的需求提供抑制功率波動(dòng)的方式，為光伏發(fā)電提供穩(wěn)定的電源支持。儲(chǔ)能容量配置具有一定的靈活性，滿足光伏發(fā)電系統(tǒng)容量及功率的需求。儲(chǔ)能配置在光伏發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)該抑制光伏電源引起的負(fù)荷變化，防止出現(xiàn)功率問(wèn)題，促使光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)時(shí)能夠有效控制功率分配，避免光伏發(fā)電系統(tǒng)有負(fù)荷誤差。

三、光伏發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能管理

光伏發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能管理是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，光伏發(fā)電系統(tǒng)中包含著大量的分布式發(fā)電結(jié)構(gòu)，其會(huì)隨著外界太陽(yáng)能條件的改變而改變，光伏發(fā)電系統(tǒng)中的能量具有雙向流動(dòng)的特征，從能量交換的角度分析儲(chǔ)能管理可以分為吸收、釋放的過(guò)程，儲(chǔ)能管理實(shí)現(xiàn)了光伏發(fā)電系統(tǒng)的獨(dú)立性與聯(lián)網(wǎng)性，促使光伏發(fā)電系統(tǒng)能夠根據(jù)大電網(wǎng)的需求進(jìn)行接入和斷開(kāi)。

（一）儲(chǔ)能管理結(jié)構(gòu)

儲(chǔ)能管理結(jié)構(gòu)在光伏發(fā)電系統(tǒng)中要實(shí)現(xiàn)能量平衡，維持電能質(zhì)量的同時(shí)滿足光伏發(fā)電系統(tǒng)不同運(yùn)作模式下的要求。儲(chǔ)能管理在光伏發(fā)電系統(tǒng)中完成了并網(wǎng)、獨(dú)立運(yùn)行模式之間的快速轉(zhuǎn)換，促使大電網(wǎng)能夠靈活投切到光伏發(fā)電系統(tǒng)上，促使儲(chǔ)能單元迅速執(zhí)行充放電的管理過(guò)程。[3]儲(chǔ)能管理結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)就是充放電的過(guò)程管理，促使儲(chǔ)能管理可以控制光伏發(fā)電系統(tǒng)中的能量流。儲(chǔ)能管理的結(jié)構(gòu)分為3個(gè)部分：第一，分布式能量管理系統(tǒng)，該結(jié)構(gòu)在儲(chǔ)能管理中專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)光伏發(fā)電系統(tǒng)和大電網(wǎng)之間電能的信息交流，提供了能量交流管理的橋梁；第二，智能能量管理中心，此項(xiàng)結(jié)構(gòu)在儲(chǔ)能管理的過(guò)程中連接著分布式能量管理系統(tǒng)與本地能量控制器，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)結(jié)構(gòu)信息的能量交互，智能能量管理中心還要根據(jù)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的電價(jià)信息、光伏發(fā)電系統(tǒng)的報(bào)價(jià)以及供電過(guò)程中的負(fù)荷需求和剩余容量，為光伏發(fā)電系統(tǒng)制訂合理的發(fā)電計(jì)劃，利用優(yōu)質(zhì)的儲(chǔ)能管理方法控制光伏發(fā)電系統(tǒng)的分布式發(fā)電結(jié)構(gòu)，監(jiān)督儲(chǔ)能單元、能量變化的實(shí)際狀態(tài)，在光伏發(fā)電的過(guò)程中達(dá)到能量平衡，提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性；第三，本地能量控制器，光伏發(fā)電系統(tǒng)中的本地能量控制器主要負(fù)責(zé)信息交流，如光伏發(fā)電系統(tǒng)中心與分布式儲(chǔ)能單元，分布式儲(chǔ)能單元以及能量變化單元等，保障儲(chǔ)能管理中能量信息管理的可靠性與流暢性。

儲(chǔ)能管理結(jié)構(gòu)在光伏發(fā)電系統(tǒng)中還負(fù)責(zé)分析電源、儲(chǔ)能單元、電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)等信息，科學(xué)預(yù)估光伏發(fā)電系統(tǒng)未來(lái)的儲(chǔ)能狀態(tài)，參考當(dāng)前光伏發(fā)電系統(tǒng)儲(chǔ)能的實(shí)際狀態(tài)，預(yù)測(cè)儲(chǔ)能管理的未來(lái)趨勢(shì)，儲(chǔ)能管理結(jié)構(gòu)運(yùn)行時(shí)可以參考模型中的數(shù)據(jù)，按照光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際需求選擇合適的儲(chǔ)能管理方案，同時(shí)結(jié)合算法求解的方法，為光伏發(fā)電系統(tǒng)提供最優(yōu)的儲(chǔ)能管理方案，確保光伏發(fā)電系統(tǒng)儲(chǔ)能管理的經(jīng)濟(jì)性。

（二）儲(chǔ)能管理應(yīng)用

儲(chǔ)能管理應(yīng)用直接關(guān)系到光伏發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。光伏發(fā)電系統(tǒng)中利用了豐富的太陽(yáng)能，我國(guó)加大了光伏發(fā)電系統(tǒng)的建設(shè)力度，增加了儲(chǔ)能管理的應(yīng)用壓力。[4]儲(chǔ)能管理應(yīng)用時(shí)要注意光伏發(fā)電系統(tǒng)的消納、波動(dòng)問(wèn)題，挖掘儲(chǔ)能發(fā)電的潛力，儲(chǔ)能管理應(yīng)用的過(guò)程中做到光伏發(fā)電網(wǎng)、太陽(yáng)能資源、儲(chǔ)能系統(tǒng)的一體化，為了提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，儲(chǔ)能管理應(yīng)用專(zhuān)門(mén)構(gòu)建了光儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)度管理系統(tǒng)，其可減少光源的浪費(fèi)，抑制光伏發(fā)電系統(tǒng)中的能量波動(dòng)。光儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)度管理系統(tǒng)能夠解決光伏發(fā)電系統(tǒng)中的波動(dòng)性、隨機(jī)性問(wèn)題，完善儲(chǔ)能管理。

四、結(jié)語(yǔ)

光伏發(fā)電系統(tǒng)在供電中實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展，在光伏發(fā)電的過(guò)程中采用儲(chǔ)能管理的方法，提高供電的質(zhì)量和電能的分配水平。光伏發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)自身的需求規(guī)劃好儲(chǔ)能配置，同時(shí)做好儲(chǔ)能管理工作，完善光伏發(fā)電系統(tǒng)，更重要的是保障光伏發(fā)電系統(tǒng)的有效應(yīng)用，發(fā)揮儲(chǔ)能管理在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的實(shí)踐價(jià)值。

（作者單位為國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院）

參考文獻(xiàn)

[1] 林少伯.含光伏電源的微電網(wǎng)儲(chǔ)能控制技術(shù)研究[D].華北電力大學(xué)，2013.

[2] 袁建華.分布式光伏發(fā)電微電網(wǎng)供能系統(tǒng)研究[D].山東大學(xué)，2011.

[3] 陳昌松.光伏微網(wǎng)的發(fā)電預(yù)測(cè)與能量管理技術(shù)研究[D].華中科技大學(xué)，2011.

[4] 曾杰.可再生能源發(fā)電與微網(wǎng)中儲(chǔ)能系統(tǒng)的構(gòu)建與控制研究[D].華中科技大學(xué)，2009.