基于儲能技術(shù)在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

是正非

摘要：光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是當(dāng)下的一種較為環(huán)保的發(fā)電系統(tǒng)，其在運營的過程中，通過對太陽能的吸收與利用，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，供給至國家電網(wǎng)之中。本文將以光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為背景，淺談儲能技術(shù)在其中的應(yīng)用，明確儲能技術(shù)與光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)之間的適配性，希望能夠進(jìn)一步推動我國光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：儲能技術(shù);光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng);應(yīng)用

引言：

隨著我國城市建設(shè)的推進(jìn)以及各地方居民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，對電力的需求越來越高。與此同時，各類發(fā)電技術(shù)也層出不窮，其中光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)也得到了一定的重視。想要進(jìn)一步加強(qiáng)整個光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電穩(wěn)定性，就可以通過儲能技術(shù)的幫助與融入，進(jìn)一步提高其運作過程中的發(fā)電穩(wěn)定性。

1 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)特點

第一，光伏發(fā)電系統(tǒng)在運作的過程中，需要擁有長時間的光照，并且要保障其相關(guān)設(shè)備所處環(huán)境的溫度等，其發(fā)電能力以及供電水瓶很大程度上取決于其設(shè)備所在地區(qū)的天氣環(huán)境情況[1]。如若所處環(huán)境光照效果較差，天氣多變，那么光伏發(fā)電系統(tǒng)便無法滿足實時供電需求。在整個電網(wǎng)的運營過程中，這一問題顯然是致命的，如若不能保障供電的穩(wěn)定性，那么光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)也便無法有效應(yīng)用于國家電網(wǎng)的供電與發(fā)電作業(yè)當(dāng)中，滿足各地的電力需求。

第二，光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行成本較低，并且在運作的過程中，并不會產(chǎn)生污染，其整個發(fā)電過程，也是由太陽能為主要支持[2]。但是，該類系統(tǒng)在開發(fā)階段需要耗費的成本相較于其他發(fā)電形式明顯較高。為了實現(xiàn)將太陽能資源的最大利用，目前我國的大部分光伏發(fā)電系統(tǒng)都主要采用了最大功率點跟蹤技術(shù)。以保障光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備能夠在日照充足的環(huán)境下，盡可能的吸收太陽能發(fā)電，并為國家電網(wǎng)提供電能。

2 儲能在光伏并網(wǎng)發(fā)電中的應(yīng)用

2.1電網(wǎng)角度的應(yīng)用

2.1.1電力調(diào)峰

所謂的電力調(diào)峰，即是在相關(guān)系統(tǒng)的運作過程中，盡可能的降低并減少大功率符合在電力使用峰值時段對電能的集中需求，通過該種方式，來進(jìn)一步減少在電力使用峰值時段，對整個電網(wǎng)帶來的負(fù)荷壓力[3]。光伏儲能系統(tǒng)在運作的過程中，可以根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷的最低狀態(tài)下，將光伏系統(tǒng)發(fā)出的冗余電能進(jìn)行儲存，直至電力應(yīng)用達(dá)到峰值時，將儲存的電能釋放，將這部分電能作為負(fù)荷供電，通過該種方式，來降低電網(wǎng)在用電峰值時受到的負(fù)荷，并提高整個電網(wǎng)的功率峰值輸出能力，進(jìn)一步為用電達(dá)到峰值時提供更為穩(wěn)定的供電水平。

2.1.2電網(wǎng)電能質(zhì)量控制

在整個電網(wǎng)的運營過程中，在對儲能系統(tǒng)進(jìn)行合理應(yīng)用，并正式投入到并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)之后，能夠通過儲能系統(tǒng)自身的特性，為整個光伏電源的供電特性進(jìn)行優(yōu)化，并且讓其長期處于一個穩(wěn)定的供電狀態(tài)，讓電網(wǎng)的供電水平滿足各地方用電需求。另外，在儲能系統(tǒng)融入到光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)當(dāng)中，還可以通過適當(dāng)?shù)哪惚憧刂茰y量，讓光伏儲能系統(tǒng)在運作的過程中，對電能的質(zhì)量進(jìn)行有效的控制，將供電過程中呈現(xiàn)出來的電壓以及有源濾波等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化與控制，進(jìn)一步提高電網(wǎng)電能的質(zhì)量水平，以控制電網(wǎng)的供電能力。

2.1.3微電網(wǎng)

在當(dāng)下的輸配電系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)程中，微電網(wǎng)是最主要的發(fā)展方向之一，通過對微電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展，能夠進(jìn)一步提高電網(wǎng)運營過程中，各系統(tǒng)的供電性能，滿足各地方的用電需求。如若微電網(wǎng)同整個系統(tǒng)進(jìn)行分離，也就是微電網(wǎng)處于一個孤島模式狀態(tài)下運行時，那么微電網(wǎng)的電源在接入時，便會承擔(dān)一個獨立的負(fù)荷，完成相應(yīng)的供電任務(wù)，此時，在整個光伏電源構(gòu)成的微電網(wǎng)中，儲能系統(tǒng)便能夠為整個電網(wǎng)的負(fù)載安全提供保障，并確保整個電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性。

2.2用戶角度的應(yīng)用

2.2.1負(fù)荷轉(zhuǎn)移

從技術(shù)層面來看，在電網(wǎng)運營的過程中，儲能系統(tǒng)提供的負(fù)荷轉(zhuǎn)移功能，同上文中提到的電能調(diào)峰相似。但是在實際的應(yīng)用以及運作的過程中，需要以相關(guān)用戶的使用時間進(jìn)行計費，并作為整個系統(tǒng)運作的相關(guān)參照與依據(jù)的。在電網(wǎng)運營的過程中，大部分負(fù)荷高峰并非發(fā)生于光能充足的白天，雖然光伏系統(tǒng)發(fā)電高峰一般都在陽光照射充足的白天。但是其用電峰值一般都在光伏發(fā)電高峰期以后的夜間。而發(fā)電高峰期的光伏系統(tǒng)中的儲能系統(tǒng)，便可以將負(fù)荷低估時的光伏系統(tǒng)發(fā)出的冗余電能進(jìn)行儲存，而非直接傳輸至電網(wǎng)，由電網(wǎng)輸送給各用電區(qū)域中，等到負(fù)荷高峰值到來時，用電需求量進(jìn)入到峰值時，儲能系統(tǒng)便可以同光伏系統(tǒng)相互配合，滿足各地方的用電需求，避免在用電峰值時，由于光伏系統(tǒng)發(fā)電能力較低，影響電網(wǎng)的供電水平。通過該種方式，提高對光伏電能系統(tǒng)發(fā)電量的應(yīng)用率，減少不必要的電能浪費，進(jìn)一步增加用戶的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2.2負(fù)荷響應(yīng)

為了進(jìn)一步保障整個電網(wǎng)的正常運作，避免電網(wǎng)在用電高峰期以及負(fù)荷高峰期出現(xiàn)問題，保持良好穩(wěn)定的運行狀態(tài)，電網(wǎng)往往會在運營的過程中，選定部分功率較高的負(fù)荷進(jìn)行有效控制，讓各類高功率負(fù)荷能夠呈現(xiàn)一個交叉作業(yè)的狀態(tài)，滿足供電需求的同時，避免因長時間的超負(fù)荷運轉(zhuǎn)，導(dǎo)致電網(wǎng)或者相關(guān)設(shè)備癱瘓。如若在這些系統(tǒng)中，加入對儲能系統(tǒng)的應(yīng)用，便能夠有效避免負(fù)荷響應(yīng)策略在各類高功率運行模式切換的過程中所造成的損失以及負(fù)面影響。在這一過程中，還需要保障負(fù)荷響應(yīng)的控制系統(tǒng)，能夠同光伏儲能電站以及電網(wǎng)之間，長期維系一個能夠良好良好通訊的線路，以保障相關(guān)信息與命令的順利傳遞。

2.2.3斷電保護(hù)

在電網(wǎng)運營的過程中，各類設(shè)備長期處于供電狀態(tài)下，如若突然發(fā)生斷電，無論對電網(wǎng)還是用戶的相關(guān)設(shè)備，都會造成一定的影響。通過光伏儲能系統(tǒng)的有效應(yīng)用，融入到整個電網(wǎng)系統(tǒng)之中，能夠為用戶提供切實可靠的斷電保護(hù)。也就是在用戶正常使用城市的電力供應(yīng)時，就可以通過光伏系統(tǒng)，為用戶提供相關(guān)設(shè)備運行的所需電能。在這一過程中，電力的供應(yīng)呈現(xiàn)出一個電力孤島的狀態(tài)，為用戶以及電網(wǎng)的正常運營都有一定的好處。通過該種方式，一方面能夠保障電網(wǎng)在用電高峰期，將部分電力負(fù)荷分散給儲能系統(tǒng)，另一方面能夠在電網(wǎng)突然斷電時，仍然為電力用戶提供一定的電力服務(wù)，滿足人們的供電需求。

結(jié)束語：

本文重點闡述了儲能技術(shù)在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的有效應(yīng)用，并闡述了其應(yīng)用過程中呈現(xiàn)出來的諸多效果與好處，希望能夠為我國的電力建設(shè)以及光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展提供幫助、貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)：

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