储能技术在光伏并网发电系统中的应用分析

杨维湘

【摘  要】随着可持续发展的理念出现，我国环境和能源问题已经成为社会关注的热点问题，各个行业都通过发展清洁能源和新能源的方式来提高企业自身发展效率，保证企业的可持续发展。对于电力系统而言，风能以及太阳能是清洁能源，不会出现废物，还可以进行能源的输送，但是风能和太阳能存在着一定的不稳定性，不能保证电力系统安全稳定的运行，所以需要对新能源体系进行科学有效的分析、应用，才能不断提高储能技术。

【关键词】储能技术;发电系统;应用

引言

储能技术对于全球节能减排与优化能源结构目标的实现有着积极的推动作用，其应用贯穿电力系统的发电、输电、配电、用电各个环节。尤其在国家电网公司加快推进世界卓越能源互联网企业的建设背景下，需要构建高比例、泛在化、可广域协同的储能系统，以满足未来电力系统智能、灵活、坚强、广泛互联的发展需求。

1、光伏发电产业的特点

对传统的光伏发电工程项目的管理工作而言，其主要以监督工作以及咨询工作为主，同时为了满足业主的使用需求，光伏发电工程从设计工作开始，一直到竣工之后，施工的进度以及资金都由施工单位以及业主掌控。而与传统的光伏发电工程项目管理工作不同，项目管理其是以监督管理工作为主，在项目管理的过程中，如果管理方式出现不统一的情况，那么监督管理权限便会被限制，这也会使得监督管理工作变得被动。然而在工程建设期间，通过进行项目全过程的管理，项目工程师便可以根据项目的相关情况，从而对整个光伏发电工程施工进行全面掌控，这样不但可以将被动的管理模式进行转变，同时还可提高管理的质量和效率，也可以充分满足工程的生产需求。除此之外，与工程的咨询模式相同，其都是通过承包方式经营的，在此期间，两种方式都需要根据积累的管理经验，从而将服务的质量进行最大限度的提高。光伏发电工程在开展项目管理工作的过程中，必须以管理服务理念为主，在实践的过程中也要将其进行大力推广。此外，通过光伏发电工程的建设现状可以发现项目管理工作具有很多特点，其中就包括整体的集成化以及管理的集成化等。以整体集成化特点为例，其实际上便是通过优化管理方案，完善细节管理，从而避免外界因素对工作产生相应的影响，提高管理工作的有效性，再結合管理人员所积累的管理经验，提升管理工作水平[1]。

2、光伏发电系统对电网产生的影响

2.1、系统保护

当光照强烈时电站输出功率的增加导致短路电流的加大，会出现过流保护配合失误情况，还会对熔断器正常工作造成影响，影响整个电网系统。当配电网没接入光伏发电系统时，支路潮流通常是没有保护的单向性输出。在配电网接入光伏发电系统后，配电网络就成了多源网络，网络潮流的具体流向也出现随机性，所以必须要求系统中装了方向性保护装置。

2.2、运行调度

光伏电源的可调度性受到变化莫测的天气影响，特别是高原地区的云层。电网运行商在系统中光伏电源的比例到达一定程度时，就必须考虑好电力调度要如何才能安全可靠的进行。并且光伏电价与常规电价的不同，要多考虑电网的经济性调度，还要满足电网系统运行的安全性。

3、储能技术在光伏并网发电系统中的应用

3.1、电化学储能分析

对于化学储能而言，通过和其他相关储能设备进行比较可知，机动性相对来说比较好，并且在一定程度上具有着相对来说比较快的反应速度，能力比较高等，再加上循环效率上也是较为独特的。所以在大多数化学装置中都能获得比较好的应用。通过研究重点领域中化学技术，合理的运用锂电池以及铅炭电池，对化学储能的应用性进行不断的提高。现阶段由于我国化学储能占的比例不是很高，大部分技术都是由国外部分公司进行垄断的，因此会下降锂电池成本，进一步加强化学储能中的商业潜力[2]。

3.2、光储充一体化电站

随着储能行业持续发展，业内对光储充一体化项目的关注度不断提升。光储充一体化解决方案，将能够解决在有限的土地资源里配电网的问题，通过能量存储和优化配置实现本地能源生产与用能负荷基本平衡，可根据需要与公共电网灵活互动且相对独立运行，尽可能多使用新能源，缓解充电桩用电对电网的冲击;在能耗方面，直接使用储能电池给动力电池充电，提高能源转换效率。国网电动汽车有限公司在京津塘高速公路徐官屯服务区北侧开展的高速公路服务区“光储充”一体化示范项目、江苏南京市高速路六合服务区光储充一体化充电站、江苏省常州市凤林路电动汽车充电站等光储充一体化示范工程的投运，需要制定光储充一体化电站相关标准，来规范光储充一体化电站的建设。在光储充一体化电站方面，还需开展光储充一体化电站设计规范、光储充一体化系统技术条件、光储充一体化电站接入电网技术规定及性能评价方法等标准的制定工作[3]。

3.3、并网系统

光伏并网是通过使直流电经过逆变器处理，从而转换成与电网的幅值以及电压频率等一致的交流电，再将其传入到电网中进行能量输送。光伏并网具有很大的优势，由于光伏矩阵会受到阴雨天气的影响从而不会产生相应的电能，而在阴雨天气环境下，光伏并网可以将电网内的电能输送给负载，这样便不会影响负载的正常使用。当其处于光照的环境下，其又可将剩余的电量全都传入到电网之中，进行电量的储存。对光伏发电并网系统而言，其可分为可调度式光伏并网发电系统以及不可调度式光伏并网发电系统，二者所具备的功能也各不相同。对可调度式光伏并网发电系统而言，其不但可以使经过逆变器处理所转换出来的交流电流输入电网，还可以作为蓄电池保证光伏发电并网系统不会断电，能一直正常地进行工作。而对不可调度式光伏并网发电系统而言，在经过逆变器处理，其可以转换与电网频率、相位相同的交流电，在光照的强烈作用下，太阳能电池板会产生大量电能，当产生的电能要比负载使用的电能多时，剩余的电能便会直接传入公共电网，这样在阴雨天气或者没有阳光的环境下，电网也可向负载进行电能的输送，以保证负载正常工作[4]。

3.4、太阳能系统中的应用

对于太阳系统而言，主要分为两个方面，一方面是光伏系统;另外一方面是光热系统。这两个系统能够把太阳辐射直接有效的转变为电能。光热技术能进一步将太阳当成发热源。通过供冷和制热对光热发电进行积极的开展，在供暖和加工发电等以及能够和化学染料等相关反应能促进化学燃料在发电中的效率。在一定程度上调节太阳能，保证其无论在时间上，或者是空间都可以实现相互平衡，保证其长期和短期应用能力得到提升，然而这种方式并不能够对用户自身所有需求给与满足，但是通过采取间接性的供电方式，就能符合用户的实际需求[5]。

结束语

当前我国储能技术发展及应用面临新背景、新形势、新任务和新挑战，储能电站安全问题突出，因此，在实际工作中，亟须开展电力储能体系的深化研究，动态更新电力储能体系，根据需求迫切程度调整优化制定的时间表，适时启动已有标准的修订和新储能标准的制定工作，支撑我国电力储能行业的健康有序发展。

参考文献：

[1]栗维冰.光伏储能发电系统出力可控及储能容量研究[D].河南理工大学，2015.

[2]苗风东，李研达，许忠敏.储能技术在光伏发电系统中的应用[J].电源技术，2014，38（08）：1475-1477.

[3]郑光辉.基于虚拟同步发电机功率控制策略的光伏发电系统研究[D].重庆大学，2014.

[4]张国月，钟皖生，吴越，齐冬莲.多内模技术在光伏并网发电系统电流波形质量改善中的应用[J].中国电机工程学报，2014，34（01）：22-31.

[5]王宝忠，王志兵.DDS技术在光伏并网发电系统中的应用[J].可再生能源，2012，30（05）：5-9.

（作者单位：中国三峡新能源（集团）股份有限公司东北分公司）