儲能電池在風光互補發電系統中的容量配置分析

金東 馬憲國

摘要：儲能電池是分布式發電系統的關鍵組件。增加儲能電池的容量可以提高發電系統的可靠性，但會增加系統的投資和運行費用。基于上海地區全年8760h的氣象數據，計算了風光互補發電系統在不同儲能容量下的負荷缺電率和能量溢出率的變化。對于獨立的風光互補發電系統，在滿足能量溢出率小于0.3的情況下，如果系統缺電率維持在1%左右時，需要配置3天的儲能容量;如果系統缺電率為0，則需要配置5天的儲能容量。

關鍵詞：儲能電池;容量配置;風光互補;缺電率;能量溢出率

中圖分類號：TM614文獻標志碼：A

利用風能、太陽能等可再生能源發電具有低碳、環保的特點，這已成為我國解決環境污染問題、能源短缺問題的重要途徑。風能、太陽能資源在時間和空間上的互補特性，使得風一光一儲能源互補發電系統在很多地區得到了大力推廣和應用。

儲能電池及其運行特性對風一光—儲發電系統的容量配置有重要影響。文獻[4-5]提出通過增加儲能電池來平抑風能、太陽能發電引起的功率波動，以保證供電系統內部的能量實時平衡。文獻[6]利用數值仿真及算例分析，論證了電池儲能系統可以提高風光互補發電系統可靠性。文獻[7]分析了在不同儲能模式下風一光—儲發電系統的可靠性和經濟性。目前研究多集中于對供電側儲能電池特性的研究。針對儲能容量的配置，本文從用戶的能量需求出發，對于獨立的風光互補發電系統，考慮其內部的能量供需平衡，選取負荷缺電率和能量溢出率作為風光互補發電系統儲能容量配置的技術指標，并基于上海地區全年的氣象數據，研究在不同儲能容量下發電系統的負荷缺電率和能量溢出率的變化。

1計算模型