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光伏储能技术解析
 大容量电池储能系统在电力系统中的应用已有20多年的历史,早期主要用于孤立电网的调频、热备用、,国外也已开展了一定的研究。上世纪90年代末德国在Herne1MW的光伏电站和Bocholt 2MW的风电场分别配置了容量为1.2MWh的电池储能系统,提供削峰、,日本在Hokkaido /6MWh的全钒液流电池(VRB)储能系统,用于平抑输出功率波动。2014年8月18日,国家风光储输示范工程220千伏智能变电站成功启动。作为国 家电网公司建设坚强智能电网的首批试点项目,国家风光储输示范土程是目前国内最大的并网太阳能光伏电站、国内陆上单机容量最大的风电场、世界上规模最大的化学储能电站,智能化运行水平最高、运行方式最为多样的新能源示范工程.
 储能电站(系统)在电网中的应用目的主要考虑“负荷调节、配合新能源接入、弥补线损、功率补偿、提高电能质量、孤网运行、削峰填谷”等几大功能应用。比 如:削峰填谷,改善电网运行曲线,通俗一点解释,储能电站就像一个蓄水池,可以把用电低谷期富余的水储存起来,在用电高峰的时候再拿出来用,这样就减少了 电能的浪费;此外储能电站还能减少线损,增加线路和设备使用寿命.
国内从2014年开始,大规模开始发展能源互联网和储能系统,本文主要简单介绍储能系统。
图1
  二。离网储能系统
离网光伏发电系统又称为独立光伏发电系统,主要由PV组件,DC/DC充电控制器、离网逆变器以及负载组成。
 图2
离网系统由以下部分组成:
  电池组件、光伏充放电控制器、蓄电池组、离网逆变器、交/直流负载.
光伏充放电控制器,主要作用就是控制蓄电池的充、放电,并保护蓄电池过度充、放电。离网逆变器,离网逆变器的作用是把直流电能转化成交流电能,并提供给负载使用的装置。
  我们常见的离网储能系统就是太阳能路灯。光伏组件、一个香烟盒大小的控制器、一盏几十瓦LED灯、一组或者几组蓄电池。就可以提供夜间照明了。
再大一点的离网储能系统就是“户用系统"了,作者2006年刚刚入行时,国内的光伏产业正处于萌芽阶段,国家为了解决青海、西藏西北地区的牧民用电问题,实施了几次“光明工程”,就是一家一户发一套光伏“户用系统”.
(当时150Wp多晶硅还买到20块一瓦)一套户用系统大约300W,2块电池板、一台控制逆变器一体机、12V100AH的电池2—4块。可以在晚上看液晶电池、LED灯照明、也可以用一些小的电动机(藏民搅拌酥油、奶的机器)
  更大一点的离网电站,作者参与过多个。其中比较经典的是北京慧能阳光“青海玉树宗达寺”100KW离网太阳能电站。这个寺庙有200多个喇嘛,每天用电100度,这个电站的建设解决了这些喇嘛的用电问题。

 图—3
  三。并网储能系统
  
  图—4
  3。1 系统组成
 在图4方案中,储能电站(系统)主要配合光伏并网发电应用,因此,整个系统是包括光伏组件阵列、光伏控制器、电池组、电池管理系统(BMS)、逆变器以及相应的储能电站联合控制调度系统等在内的发电系统。
 光伏组件阵列利用太阳能电池板的 光伏效应将光能转换为电能,然后对锂电池组充电,通过逆变器将直流电转换为交流电对负载进行供电;智能控制器根据日照强度及负载的变化,不断对蓄电池组的 工作状态进行切换和调节:一方面把调整后的电能直接送往直流或交流负载。另一方面把多余的电能送往蓄电池组存储。发电量不能满足负载需要时,控制器把蓄电 池的电能送往负载,保证了整个系统工作的连续性和稳定性;并网逆变系统由几台逆变器组成,把蓄电池中的直流电变成标准的380V市电接入用户侧低压电网或 经升压变压器送入高压电网。 ,以备供电不足时使用。
  3。2 电池选择
 作为配合光伏发电接入,实现削峰填谷、负荷补偿,提高电能质量应用的储能电站,储能电池是非常重要的一个部件,必须满足以下要求:
容易实现多方式组合,满足较高的工作电压和较大工作电流;电池容量和性能的可检测和可诊断,使控制系统可在预知电池容量和性能的情况下实现对电站负 荷的调度控制;高安全性、可靠性:在正常使用情况下,电池正常使用寿命不低于15年;在极限情况下,即使发生故障也在受控范围,不应该发生爆炸、燃烧等危 及电站安全运行的故障;具有良好的快速响应和大倍率充放电能力,一般要求5-10倍的充放电能力;较高的充放电转换效率;易于安装和维护;具有较好的环境 适应性,较宽的工作温度范围

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  • 时间2021-01-11