光伏+儲(chǔ)能，儲(chǔ)能系統(tǒng)該怎么選?

　　在碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)要求下，我國(guó)新能源比例不斷上升， “光伏+儲(chǔ)能”已成為越來(lái)越多光伏開(kāi)發(fā)的標(biāo)配，搭配儲(chǔ)能將為光伏帶來(lái)長(zhǎng)期可持續(xù)的發(fā)展動(dòng)力。那么，儲(chǔ)能都有哪些應(yīng)用場(chǎng)景，光伏+儲(chǔ)能如何選擇合適的方案，光儲(chǔ)系統(tǒng)如何高效運(yùn)行?本文我們將進(jìn)行逐一介紹。

　　1、儲(chǔ)能典型的應(yīng)用場(chǎng)景有哪些?

　　儲(chǔ)能是指通過(guò)介質(zhì)或設(shè)備把能量存儲(chǔ)起來(lái)，在需要時(shí)再釋放的過(guò)程。傳統(tǒng)的儲(chǔ)能技術(shù)按照類型來(lái)分主要分為機(jī)械儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能等。目前應(yīng)用較多的是機(jī)械儲(chǔ)能和電化學(xué)儲(chǔ)能。

　　我們以電化學(xué)儲(chǔ)能為例，按照在電力系統(tǒng)中的安裝位置劃分，儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景可以大致分為發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能和用戶側(cè)儲(chǔ)能三大場(chǎng)景。即發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)。

　　儲(chǔ)能場(chǎng)景應(yīng)用示意圖

　　發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能電站

　　發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能電站主要應(yīng)用場(chǎng)景又包括可再生能源平滑出力、促進(jìn)新能源消納、調(diào)頻輔助服務(wù)等。

　　儲(chǔ)能參與AGC調(diào)頻服務(wù)示意圖

　　電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站

　　電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站主要應(yīng)用場(chǎng)景包括電網(wǎng)保供電、電網(wǎng)調(diào)峰、延緩電網(wǎng)改造升級(jí)、電網(wǎng)末端電壓支撐和提供無(wú)功補(bǔ)償?shù)取?/p>

　　儲(chǔ)能電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用場(chǎng)景

　　用戶側(cè)儲(chǔ)能電站

　　用戶側(cè)儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景比較常見(jiàn)，主要應(yīng)用場(chǎng)景包括大用戶峰谷差套利、促進(jìn)分布式能源消納、提升用能質(zhì)量和參與需求響應(yīng)等。

　　01 峰谷套利

　　大用戶峰谷差套利在電價(jià)低谷時(shí)期吸收多余的電能進(jìn)行儲(chǔ)存，當(dāng)電價(jià)較高時(shí)釋放，利用峰谷電價(jià)差實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)的盈利。

　　02 促進(jìn)消納

　　促進(jìn)分布式能源消納微電網(wǎng)系統(tǒng)中有較大比例的分布式新能源電源，配置儲(chǔ)能系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)發(fā)電與負(fù)荷之間的平衡，最大化地利用可再生能源。

　　03 提升用能質(zhì)量

　　提升用能質(zhì)量?jī)?chǔ)能可以通過(guò)電力電子器件的控制，利用儲(chǔ)能冗余容量治理生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的功率因數(shù)低、 電壓不平衡等電能質(zhì)量問(wèn)題。

　　04 參與需求響應(yīng)

　　需求響應(yīng)儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)高儲(chǔ)低放參與需求響應(yīng)，獲得補(bǔ)貼或優(yōu)惠電價(jià)。

　　古瑞瓦特用戶側(cè)儲(chǔ)能案例

　　2、光伏+儲(chǔ)能典型系統(tǒng)方案有哪些?

　　我們以光伏+儲(chǔ)能的場(chǎng)景為例，目前市場(chǎng)上光儲(chǔ)融合方案主要有交流側(cè)耦合方案和直流側(cè)耦合方案。

　　交流側(cè)耦合方案

　　交流側(cè)耦合方案指光伏和儲(chǔ)能在交流側(cè)連接，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以接入低壓側(cè)，也可以集中接入10 kV ~35kV母線。該方案一般適用于較大型光儲(chǔ)電站，儲(chǔ)能系統(tǒng)集中布局，易于運(yùn)行管理和電網(wǎng)調(diào)度。

　　光儲(chǔ)交流耦合接線示意圖直流側(cè)耦合方案

　　直流側(cè)耦合方案指儲(chǔ)能系統(tǒng)接入直流側(cè)，兩個(gè)系統(tǒng)之間功率轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)少，能量損耗低，設(shè)備投資少。該方案一般適用于中小型儲(chǔ)能系統(tǒng)，系統(tǒng)中的光伏逆變器需要預(yù)留儲(chǔ)能接口。

　　光儲(chǔ)直流耦合接線示意圖

　　3、光儲(chǔ)系統(tǒng)如何高效運(yùn)行管理?

　　從應(yīng)用場(chǎng)景、到方案選擇再到系統(tǒng)集成，光儲(chǔ)能電站生命周期內(nèi)安全運(yùn)行、收益最優(yōu)化還與整個(gè)系統(tǒng)的控制運(yùn)行管理息息相關(guān)。

　　相較于傳統(tǒng)的電站經(jīng)濟(jì)性調(diào)度模式而言，光儲(chǔ)發(fā)電系統(tǒng)在進(jìn)行調(diào)度的時(shí)候，需要充分考慮到光伏、儲(chǔ)能電池、PCS的有效管理問(wèn)題，這樣才能提高整個(gè)光儲(chǔ)電站運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

　　以平抑光伏系統(tǒng)波動(dòng)性為例，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以基于光伏發(fā)電的光伏輸出平滑控制，設(shè)置平滑率參數(shù)，EMS系統(tǒng)以平滑率參數(shù)為控制目標(biāo)，對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行快速充放電控制，使發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率在設(shè)定的變化率范圍內(nèi)。

　　EMS系統(tǒng)基于光伏功率預(yù)測(cè)及儲(chǔ)能毫秒級(jí)響應(yīng)特性，對(duì)光伏系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)平滑控制，減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊，提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)， 在BMS、PCS與EMS各個(gè)層級(jí)之間構(gòu)建毫秒級(jí)快速聯(lián)動(dòng)機(jī)制，最大程度地保護(hù)電池及整個(gè)系統(tǒng)的安全。

　　古瑞瓦特能源管理界面

　　結(jié)語(yǔ)：

　　雖然能源圈早就公認(rèn)“儲(chǔ)能是解決光伏、風(fēng)電等新能源間歇性及波動(dòng)性，促進(jìn)消納、減少棄風(fēng)、棄光的重要手段”，全面平價(jià)時(shí)代的臨近也讓這種優(yōu)勢(shì)更加凸顯，但由于成本的限制導(dǎo)致其一直發(fā)展緩慢。儲(chǔ)能要想完成從“錦上添花”到“市場(chǎng)剛需”的華麗轉(zhuǎn)變，不僅需要更加清晰有力的政策支持，同時(shí)也要通過(guò)技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新來(lái)推動(dòng)行業(yè)自身發(fā)展蛻變。

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