儲能技術在光伏并網發電系統中的應用分析

楊維湘

【摘??要】隨著可持續發展的理念出現，我國環境和能源問題已經成為社會關注的熱點問題，各個行業都通過發展清潔能源和新能源的方式來提高企業自身發展效率，保證企業的可持續發展。對于電力系統而言，風能以及太陽能是清潔能源，不會出現廢物，還可以進行能源的輸送，但是風能和太陽能存在著一定的不穩定性，不能保證電力系統安全穩定的運行，所以需要對新能源體系進行科學有效的分析、應用，才能不斷提高儲能技術。

【關鍵詞】儲能技術;發電系統;應用

引言

儲能技術對于全球節能減排與優化能源結構目標的實現有著積極的推動作用，其應用貫穿電力系統的發電、輸電、配電、用電各個環節。尤其在國家電網公司加快推進世界卓越能源互聯網企業的建設背景下，需要構建高比例、泛在化、可廣域協同的儲能系統，以滿足未來電力系統智能、靈活、堅強、廣泛互聯的發展需求。

1、光伏發電產業的特點

對傳統的光伏發電工程項目的管理工作而言，其主要以監督工作以及咨詢工作為主，同時為了滿足業主的使用需求，光伏發電工程從設計工作開始，一直到竣工之后，施工的進度以及資金都由施工單位以及業主掌控。而與傳統的光伏發電工程項目管理工作不同，項目管理其是以監督管理工作為主，在項目管理的過程中，如果管理方式出現不統一的情況，那么監督管理權限便會被限制，這也會使得監督管理工作變得被動。然而在工程建設期間，通過進行項目全過程的管理，項目工程師便可以根據項目的相關情況，從而對整個光伏發電工程施工進行全面掌控，這樣不但可以將被動的管理模式進行轉變，同時還可提高管理的質量和效率，也可以充分滿足工程的生產需求。除此之外，與工程的咨詢模式相同，其都是通過承包方式經營的，在此期間，兩種方式都需要根據積累的管理經驗，從而將服務的質量進行最大限度的提高。光伏發電工程在開展項目管理工作的過程中，必須以管理服務理念為主，在實踐的過程中也要將其進行大力推廣。此外，通過光伏發電工程的建設現狀可以發現項目管理工作具有很多特點，其中就包括整體的集成化以及管理的集成化等。以整體集成化特點為例，其實際上便是通過優化管理方案，完善細節管理，從而避免外界因素對工作產生相應的影響，提高管理工作的有效性，再結合管理人員所積累的管理經驗，提升管理工作水平[1]。

2、光伏發電系統對電網產生的影響

2.1、系統保護

當光照強烈時電站輸出功率的增加導致短路電流的加大，會出現過流保護配合失誤情況，還會對熔斷器正常工作造成影響，影響整個電網系統。當配電網沒接入光伏發電系統時，支路潮流通常是沒有保護的單向性輸出。在配電網接入光伏發電系統后，配電網絡就成了多源網絡，網絡潮流的具體流向也出現隨機性，所以必須要求系統中裝了方向性保護裝置。

2.2、運行調度

光伏電源的可調度性受到變化莫測的天氣影響，特別是高原地區的云層。電網運行商在系統中光伏電源的比例到達一定程度時，就必須考慮好電力調度要如何才能安全可靠的進行。并且光伏電價與常規電價的不同，要多考慮電網的經濟性調度，還要滿足電網系統運行的安全性。

3、儲能技術在光伏并網發電系統中的應用

3.1、電化學儲能分析

對于化學儲能而言，通過和其他相關儲能設備進行比較可知，機動性相對來說比較好，并且在一定程度上具有著相對來說比較快的反應速度，能力比較高等，再加上循環效率上也是較為獨特的。所以在大多數化學裝置中都能獲得比較好的應用。通過研究重點領域中化學技術，合理的運用鋰電池以及鉛炭電池，對化學儲能的應用性進行不斷的提高。現階段由于我國化學儲能占的比例不是很高，大部分技術都是由國外部分公司進行壟斷的，因此會下降鋰電池成本，進一步加強化學儲能中的商業潛力[2]。

3.2、光儲充一體化電站

隨著儲能行業持續發展，業內對光儲充一體化項目的關注度不斷提升。光儲充一體化解決方案，將能夠解決在有限的土地資源里配電網的問題，通過能量存儲和優化配置實現本地能源生產與用能負荷基本平衡，可根據需要與公共電網靈活互動且相對獨立運行，盡可能多使用新能源，緩解充電樁用電對電網的沖擊;在能耗方面，直接使用儲能電池給動力電池充電，提高能源轉換效率。國網電動汽車有限公司在京津塘高速公路徐官屯服務區北側開展的高速公路服務區“光儲充”一體化示范項目、江蘇南京市高速路六合服務區光儲充一體化充電站、江蘇省常州市鳳林路電動汽車充電站等光儲充一體化示范工程的投運，需要制定光儲充一體化電站相關標準，來規范光儲充一體化電站的建設。在光儲充一體化電站方面，還需開展光儲充一體化電站設計規范、光儲充一體化系統技術條件、光儲充一體化電站接入電網技術規定及性能評價方法等標準的制定工作[3]。

3.3、并網系統

光伏并網是通過使直流電經過逆變器處理，從而轉換成與電網的幅值以及電壓頻率等一致的交流電，再將其傳入到電網中進行能量輸送。光伏并網具有很大的優勢，由于光伏矩陣會受到陰雨天氣的影響從而不會產生相應的電能，而在陰雨天氣環境下，光伏并網可以將電網內的電能輸送給負載，這樣便不會影響負載的正常使用。當其處于光照的環境下，其又可將剩余的電量全都傳入到電網之中，進行電量的儲存。對光伏發電并網系統而言，其可分為可調度式光伏并網發電系統以及不可調度式光伏并網發電系統，二者所具備的功能也各不相同。對可調度式光伏并網發電系統而言，其不但可以使經過逆變器處理所轉換出來的交流電流輸入電網，還可以作為蓄電池保證光伏發電并網系統不會斷電，能一直正常地進行工作。而對不可調度式光伏并網發電系統而言，在經過逆變器處理，其可以轉換與電網頻率、相位相同的交流電，在光照的強烈作用下，太陽能電池板會產生大量電能，當產生的電能要比負載使用的電能多時，剩余的電能便會直接傳入公共電網，這樣在陰雨天氣或者沒有陽光的環境下，電網也可向負載進行電能的輸送，以保證負載正常工作[4]。

3.4、太陽能系統中的應用

對于太陽系統而言，主要分為兩個方面，一方面是光伏系統;另外一方面是光熱系統。這兩個系統能夠把太陽輻射直接有效的轉變為電能。光熱技術能進一步將太陽當成發熱源。通過供冷和制熱對光熱發電進行積極的開展，在供暖和加工發電等以及能夠和化學染料等相關反應能促進化學燃料在發電中的效率。在一定程度上調節太陽能，保證其無論在時間上，或者是空間都可以實現相互平衡，保證其長期和短期應用能力得到提升，然而這種方式并不能夠對用戶自身所有需求給與滿足，但是通過采取間接性的供電方式，就能符合用戶的實際需求[5]。

結束語

當前我國儲能技術發展及應用面臨新背景、新形勢、新任務和新挑戰，儲能電站安全問題突出，因此，在實際工作中，亟須開展電力儲能體系的深化研究，動態更新電力儲能體系，根據需求迫切程度調整優化制定的時間表，適時啟動已有標準的修訂和新儲能標準的制定工作，支撐我國電力儲能行業的健康有序發展。

參考文獻：

[1]栗維冰.光伏儲能發電系統出力可控及儲能容量研究[D].河南理工大學，2015.

[2]苗風東，李研達，許忠敏.儲能技術在光伏發電系統中的應用[J].電源技術，2014，38（08）：1475-1477.

[3]鄭光輝.基于虛擬同步發電機功率控制策略的光伏發電系統研究[D].重慶大學，2014.

[4]張國月，鐘皖生，吳越，齊冬蓮.多內模技術在光伏并網發電系統電流波形質量改善中的應用[J].中國電機工程學報，2014，34（01）：22-31.

[5]王寶忠，王志兵.DDS技術在光伏并網發電系統中的應用[J].可再生能源，2012，30（05）：5-9.

（作者單位：中國三峽新能源（集團）股份有限公司東北分公司）