什么是光伏儲能模式？

在科技的發(fā)展道路上，離不開能源的助力，特別是再科技飛速發(fā)展的今天，而地球上的能源有限，就需要科研人員不斷開發(fā)新能源，這就再當下最需要研發(fā)太陽能的使用。儲能技術可以實現(xiàn)削峰填谷、負荷跟蹤、調頻調壓、電能質量治理等功能。儲能系統(tǒng)還可以在光伏電站遇到棄光限制發(fā)電時將多余電能存入儲能電池內，在電網(wǎng)需要或用電高峰時通過儲能逆變器將電池內電能送入電網(wǎng)，利用峰谷電價差創(chuàng)造更大的經濟效益。

1、 儲能系統(tǒng)中的蓄電池充放電平衡控制

由于目前大部分光伏電站直流端電壓在600-800左右，要匹配這樣的電壓，通常需要上百個蓄電池串聯(lián)才能達到。早期的蓄電池充放電控制器或比較簡單的蓄電池管理系統(tǒng)(BMS)，不能完全監(jiān)控和管理每一個蓄電池的充放電性能和工作狀態(tài)，大量的蓄電池串并聯(lián)，在其充放電過程中難免會有個體差別，會導致嚴重的蓄電池充電和出力電能不均的問題，最終導致系統(tǒng)故障。在大型蓄電池儲能發(fā)電系統(tǒng)中通常采用智能化電池能量管理系統(tǒng)(EMS)來達到控制蓄電池內的充放電能量均衡控制等目的，以保證每一個蓄電池的穩(wěn)定可靠工作。

中央控制系統(tǒng)一般可以采用就地控制，間隔層控制和遠程控制模式。中央控制系統(tǒng)可接收監(jiān)控系統(tǒng)的控制指令對電池進行充放電、依據(jù)蓄電池管理系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)動態(tài)調整充放電參數(shù)、執(zhí)行相應動作，實現(xiàn)對充放電電壓和電流的閉環(huán)控制，以滿足蓄電池在各個充放電階段的各項性能指標;處理電池管理系統(tǒng)的各種告警信息，以確保電池的安全。

電池管理系統(tǒng)還需具備有在線監(jiān)測每節(jié)蓄電池的電壓、溫度;在線自動定期檢測蓄電池內阻;在線均衡功能，可通過對單體電池在線充放電，提高電池組一致性，延緩電池失效以及指標超限報警等功能。

2、電能調度和平滑輸出

按儲能的應用目標，儲能系統(tǒng)控制策略可劃分為自主模式和調度模式。自主模式一般針對快速響應的應用，如短時功率波動平滑、調頻調壓、電能質量補償?shù)?。而調度模式主要指接受上層電網(wǎng)系統(tǒng)的需求調度。

(1)平滑輸出。利用儲能系統(tǒng)快速吸收或釋放能源，平滑光伏并網(wǎng)發(fā)電電壓波動，改善系統(tǒng)的有功功率、無功功率平衡水平，增強穩(wěn)定性。

光伏發(fā)電可采取適當?shù)膬δ芘渲煤秃侠淼膮f(xié)調策略提高平滑效果。儲能容量一般由光伏發(fā)電并網(wǎng)平滑策略和能量調度策略確定。通常，如果僅僅是要達到平滑輸出的效果，儲能系統(tǒng)的容量就比較小，而對系統(tǒng)的數(shù)學模型算法、控制模式和響應速度會要求較高。

(2)經濟調度。利用儲能系統(tǒng)提高光伏發(fā)電的調度性，可通過當?shù)仉娏Ψ骞葧r間分布情況和電價進行分析，制定充放電控制模式，低吸高拋，達到經濟效益的最大化。也可以充分利用光伏、風電棄光、棄風的情況，充分利用電網(wǎng)無法消納的電力，積極做好電站內部的儲能和經濟調度，利用儲能系統(tǒng)實現(xiàn)光伏發(fā)電在時間坐標上的平移，使其參與電力調峰，優(yōu)化系統(tǒng)運行經濟性，獲得較好的經濟效益。

經濟調度型的儲能系統(tǒng)通常儲能容量和投資規(guī)模較大，應以系統(tǒng)成本最小化為目標對儲能系統(tǒng)容量進行優(yōu)化配置。本人建議采用交流側并網(wǎng)的模式建立此類儲能系統(tǒng)，儲能功率由光伏發(fā)電實際輸出與目標值差額決定，儲能容量一般由光伏發(fā)電并網(wǎng)平滑策略和能量調度策略確定。

將太陽能電池系統(tǒng)與儲能系統(tǒng)進行整合，主要涉及監(jiān)測網(wǎng)絡、控制系統(tǒng)、設備布局和安全設施。對于集中式光伏電站，可在變電前集中配置儲能。可基于基本單元光伏系統(tǒng)配置直流側儲能系統(tǒng)，也可以根據(jù)整體光伏電站總容量配置大型交流側儲能系統(tǒng)，形成集光伏、風電、儲能以及其他發(fā)電系統(tǒng)為一體的，可綜合利用，統(tǒng)一調度的微電網(wǎng)系統(tǒng)。通過對光伏發(fā)電和儲能電力的合理接入及有效調配，解決儲能系統(tǒng)的并網(wǎng)發(fā)電和接入自動化控制問題，提高儲能單元的送電效率。

光伏發(fā)電系統(tǒng)與蓄電池儲能系統(tǒng)并網(wǎng)，需要智能化監(jiān)控調度系統(tǒng)實時調節(jié)儲能系統(tǒng)充放電狀態(tài)和光伏電池的出力，達到協(xié)調優(yōu)化控制的目的，實現(xiàn)儲能壽命與光伏出力的最優(yōu)平衡。同時，通過實時監(jiān)測儲能電池的容量狀態(tài)、光伏出力以及負荷情況，合理安排蓄電池的充放電、光伏電池的出力，從而達到最大限度延長并網(wǎng)供電時間的目的。

儲能系統(tǒng)配合光伏發(fā)電站將進一步提高光伏發(fā)電與電網(wǎng)間的良好匹配，通過平滑電力輸出，并實現(xiàn)“削峰填谷”，緩解光伏發(fā)電“裝機量大，發(fā)電量小”的問題，大大降低了常規(guī)光伏電站對電網(wǎng)的輸電容量的要求要求，從而避免了電網(wǎng)建設不足對光伏電站發(fā)電的制約。采用蓄電池儲能的方式是目前效率最高，效果最好的一種手段，在電源交流側配置儲能系統(tǒng)結構清晰，通用性強，容易實施，便于電網(wǎng)雙向能源調度，是一種比較理想的儲能方案，也是解決目前棄光棄風和光伏電站輸出不穩(wěn)定等問題的良好途徑。

儲能電站不僅需要電網(wǎng)公司的支持，還需要政府出臺相應的補貼政策扶持。相信再過幾年到幾十年，當人類利用太陽能的技術很成熟的時候，這樣就有了無窮盡的能源供給社會的使用，再當下就需要研究者更加努力研究新技術。