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近年來,光伏發(fā)電技術(shù)飛猛進,裝機容量迅速提高,但是光伏發(fā)電存在間歇性和不可控等缺點,在沒處理之前,大規(guī)模直接接入電網(wǎng),會帶來很大沖擊,影響電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。加入儲能環(huán)節(jié),可以讓光伏發(fā)電平滑、穩(wěn)定輸出到電網(wǎng),大規(guī)模接入電網(wǎng)也不會影響電網(wǎng)的穩(wěn)定。并且光伏+儲能，系統(tǒng)應(yīng)用范圍更寬。
光儲系統(tǒng)，包括太陽能組件、控制器、逆變器、蓄電池、負載等設(shè)備。目前技術(shù)路線很多，但能量都需要在某一點匯集，目前主要有直流耦合“DC Coupling”和交流耦合“AC Coupling”兩種拓撲結(jié)構(gòu)。
如下圖所示，光伏組件發(fā)出來的直流電，通過控制器，存儲到蓄電池組中，電網(wǎng)也可以通過雙向DC-AC變流器向蓄電池充電。能量的匯集點是在直流蓄電池端。
直流耦合的工作原理：當光伏系統(tǒng)運行時，通過MPPT控制器來給蓄電池充電；當用電器負載有需求時，蓄電池將釋放電量，電流的大小由負載來定。儲能系統(tǒng)連接在電網(wǎng)上，如果負載較小而蓄電池已充滿，光伏系統(tǒng)可以向電網(wǎng)供電。當負載功率大于光伏發(fā)電功率時，電網(wǎng)和光伏可以同時向負載供電。因為光伏發(fā)電和負載用電都不是穩(wěn)定的，要依賴蓄電池平衡系統(tǒng)能量。
如下圖所示，光伏組件發(fā)出來的直流電，通過逆變器變?yōu)榻涣麟姡苯咏o負載或者送入電網(wǎng)上，電網(wǎng)也可以通過雙向DC-AC雙向變流器向蓄電池充電。能量的匯集點是在交流端。
>交流耦合的工作原理：包含光伏供電系統(tǒng)和蓄電池供電系統(tǒng)。光伏系統(tǒng)由光伏陣列和并網(wǎng)逆變器組成；蓄電池系統(tǒng)由蓄電池組和雙向逆變器組成。這兩個系統(tǒng)既可以獨立運行，互不干擾，也可以脫離大電網(wǎng)組成一個微網(wǎng)系統(tǒng)。
直流耦合和交流耦合都是目前成熟的方案，各有其優(yōu)缺點，根據(jù)不同的應(yīng)用場合，選擇最合適的方案，以下是兩種方案的對比。
?直流耦合包括控制器，雙向逆變器和切換開關(guān)，交流耦合包括并網(wǎng)逆變器，雙向逆變器和配電柜，從成本上看，控制器比并網(wǎng)逆變器要便宜一些，切換開關(guān)比配電柜也要便宜一些，直流耦合方案還可以做成控制逆變一體機，設(shè)備成本和安裝成本都可以節(jié)省，因此直流耦合方案比交流耦合方案的成本要低一點。
直流耦合系統(tǒng)，控制器、蓄電池和逆變器是串行的，聯(lián)接比較緊密，但靈活性較差。交流耦合系統(tǒng)，并網(wǎng)逆變器、蓄電池和雙向變流器是并行的，聯(lián)接不緊密，靈活性較好。如在一個已經(jīng)安裝好的光伏系統(tǒng)中，需要加裝儲能系統(tǒng)，用交流耦合就比較好，只要加裝蓄電池和雙向變流器就可以了，不影響原來的光伏系統(tǒng)，而且儲能系統(tǒng)的設(shè)計原則上和光伏系統(tǒng)沒有直接關(guān)系，可以根據(jù)需求來定。如果是一個新裝的離網(wǎng)系統(tǒng)，光伏，蓄電池，逆變器都要根據(jù)用戶的負載功率和用電量來設(shè)計，用直流耦合系統(tǒng)就比較適合。但直流耦合系統(tǒng)功率都比較少，一般在500kW以下，再大的系統(tǒng)用交流耦合比較好控制。
?從光伏的利用效率上看，兩種方案各有特點，如果用戶白天負載比較多，晚上比較少，用交流耦合就比較好，光伏組件通過并網(wǎng)逆變器直接給負載供電，效率可以達到96%以上。如果用戶白天負載比較少，晚上比較多，白天光伏發(fā)電需要儲存起來晚上再用，用直流耦合就比較好，光伏組件通過控制器把電儲存到蓄電池，效率可以達到95%以上，如果是交流耦合，光伏先要通過逆變器變成交流電，再通過雙向變流器變成直流電，效率會降到90%左右。
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