儲能技術(shù)在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

楊維湘

【摘??要】隨著可持續(xù)發(fā)展的理念出現(xiàn)，我國環(huán)境和能源問題已經(jīng)成為社會關(guān)注的熱點問題，各個行業(yè)都通過發(fā)展清潔能源和新能源的方式來提高企業(yè)自身發(fā)展效率，保證企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。對于電力系統(tǒng)而言，風(fēng)能以及太陽能是清潔能源，不會出現(xiàn)廢物，還可以進(jìn)行能源的輸送，但是風(fēng)能和太陽能存在著一定的不穩(wěn)定性，不能保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，所以需要對新能源體系進(jìn)行科學(xué)有效的分析、應(yīng)用，才能不斷提高儲能技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】儲能技術(shù);發(fā)電系統(tǒng);應(yīng)用

引言

儲能技術(shù)對于全球節(jié)能減排與優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)目標(biāo)的實現(xiàn)有著積極的推動作用，其應(yīng)用貫穿電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、配電、用電各個環(huán)節(jié)。尤其在國家電網(wǎng)公司加快推進(jìn)世界卓越能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的建設(shè)背景下，需要構(gòu)建高比例、泛在化、可廣域協(xié)同的儲能系統(tǒng)，以滿足未來電力系統(tǒng)智能、靈活、堅強(qiáng)、廣泛互聯(lián)的發(fā)展需求。

1、光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的特點

對傳統(tǒng)的光伏發(fā)電工程項目的管理工作而言，其主要以監(jiān)督工作以及咨詢工作為主，同時為了滿足業(yè)主的使用需求，光伏發(fā)電工程從設(shè)計工作開始，一直到竣工之后，施工的進(jìn)度以及資金都由施工單位以及業(yè)主掌控。而與傳統(tǒng)的光伏發(fā)電工程項目管理工作不同，項目管理其是以監(jiān)督管理工作為主，在項目管理的過程中，如果管理方式出現(xiàn)不統(tǒng)一的情況，那么監(jiān)督管理權(quán)限便會被限制，這也會使得監(jiān)督管理工作變得被動。然而在工程建設(shè)期間，通過進(jìn)行項目全過程的管理，項目工程師便可以根據(jù)項目的相關(guān)情況，從而對整個光伏發(fā)電工程施工進(jìn)行全面掌控，這樣不但可以將被動的管理模式進(jìn)行轉(zhuǎn)變，同時還可提高管理的質(zhì)量和效率，也可以充分滿足工程的生產(chǎn)需求。除此之外，與工程的咨詢模式相同，其都是通過承包方式經(jīng)營的，在此期間，兩種方式都需要根據(jù)積累的管理經(jīng)驗，從而將服務(wù)的質(zhì)量進(jìn)行最大限度的提高。光伏發(fā)電工程在開展項目管理工作的過程中，必須以管理服務(wù)理念為主，在實踐的過程中也要將其進(jìn)行大力推廣。此外，通過光伏發(fā)電工程的建設(shè)現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)項目管理工作具有很多特點，其中就包括整體的集成化以及管理的集成化等。以整體集成化特點為例，其實際上便是通過優(yōu)化管理方案，完善細(xì)節(jié)管理，從而避免外界因素對工作產(chǎn)生相應(yīng)的影響，提高管理工作的有效性，再結(jié)合管理人員所積累的管理經(jīng)驗，提升管理工作水平[1]。

2、光伏發(fā)電系統(tǒng)對電網(wǎng)產(chǎn)生的影響

2.1、系統(tǒng)保護(hù)

當(dāng)光照強(qiáng)烈時電站輸出功率的增加導(dǎo)致短路電流的加大，會出現(xiàn)過流保護(hù)配合失誤情況，還會對熔斷器正常工作造成影響，影響整個電網(wǎng)系統(tǒng)。當(dāng)配電網(wǎng)沒接入光伏發(fā)電系統(tǒng)時，支路潮流通常是沒有保護(hù)的單向性輸出。在配電網(wǎng)接入光伏發(fā)電系統(tǒng)后，配電網(wǎng)絡(luò)就成了多源網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)潮流的具體流向也出現(xiàn)隨機(jī)性，所以必須要求系統(tǒng)中裝了方向性保護(hù)裝置。

2.2、運(yùn)行調(diào)度

光伏電源的可調(diào)度性受到變化莫測的天氣影響，特別是高原地區(qū)的云層。電網(wǎng)運(yùn)行商在系統(tǒng)中光伏電源的比例到達(dá)一定程度時，就必須考慮好電力調(diào)度要如何才能安全可靠的進(jìn)行。并且光伏電價與常規(guī)電價的不同，要多考慮電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性調(diào)度，還要滿足電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

3、儲能技術(shù)在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1、電化學(xué)儲能分析

對于化學(xué)儲能而言，通過和其他相關(guān)儲能設(shè)備進(jìn)行比較可知，機(jī)動性相對來說比較好，并且在一定程度上具有著相對來說比較快的反應(yīng)速度，能力比較高等，再加上循環(huán)效率上也是較為獨特的。所以在大多數(shù)化學(xué)裝置中都能獲得比較好的應(yīng)用。通過研究重點領(lǐng)域中化學(xué)技術(shù)，合理的運(yùn)用鋰電池以及鉛炭電池，對化學(xué)儲能的應(yīng)用性進(jìn)行不斷的提高。現(xiàn)階段由于我國化學(xué)儲能占的比例不是很高，大部分技術(shù)都是由國外部分公司進(jìn)行壟斷的，因此會下降鋰電池成本，進(jìn)一步加強(qiáng)化學(xué)儲能中的商業(yè)潛力[2]。

3.2、光儲充一體化電站

隨著儲能行業(yè)持續(xù)發(fā)展，業(yè)內(nèi)對光儲充一體化項目的關(guān)注度不斷提升。光儲充一體化解決方案，將能夠解決在有限的土地資源里配電網(wǎng)的問題，通過能量存儲和優(yōu)化配置實現(xiàn)本地能源生產(chǎn)與用能負(fù)荷基本平衡，可根據(jù)需要與公共電網(wǎng)靈活互動且相對獨立運(yùn)行，盡可能多使用新能源，緩解充電樁用電對電網(wǎng)的沖擊;在能耗方面，直接使用儲能電池給動力電池充電，提高能源轉(zhuǎn)換效率。國網(wǎng)電動汽車有限公司在京津塘高速公路徐官屯服務(wù)區(qū)北側(cè)開展的高速公路服務(wù)區(qū)“光儲充”一體化示范項目、江蘇南京市高速路六合服務(wù)區(qū)光儲充一體化充電站、江蘇省常州市鳳林路電動汽車充電站等光儲充一體化示范工程的投運(yùn)，需要制定光儲充一體化電站相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，來規(guī)范光儲充一體化電站的建設(shè)。在光儲充一體化電站方面，還需開展光儲充一體化電站設(shè)計規(guī)范、光儲充一體化系統(tǒng)技術(shù)條件、光儲充一體化電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定及性能評價方法等標(biāo)準(zhǔn)的制定工作[3]。

3.3、并網(wǎng)系統(tǒng)

光伏并網(wǎng)是通過使直流電經(jīng)過逆變器處理，從而轉(zhuǎn)換成與電網(wǎng)的幅值以及電壓頻率等一致的交流電，再將其傳入到電網(wǎng)中進(jìn)行能量輸送。光伏并網(wǎng)具有很大的優(yōu)勢，由于光伏矩陣會受到陰雨天氣的影響從而不會產(chǎn)生相應(yīng)的電能，而在陰雨天氣環(huán)境下，光伏并網(wǎng)可以將電網(wǎng)內(nèi)的電能輸送給負(fù)載，這樣便不會影響負(fù)載的正常使用。當(dāng)其處于光照的環(huán)境下，其又可將剩余的電量全都傳入到電網(wǎng)之中，進(jìn)行電量的儲存。對光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)而言，其可分為可調(diào)度式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)以及不可調(diào)度式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，二者所具備的功能也各不相同。對可調(diào)度式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)而言，其不但可以使經(jīng)過逆變器處理所轉(zhuǎn)換出來的交流電流輸入電網(wǎng)，還可以作為蓄電池保證光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)不會斷電，能一直正常地進(jìn)行工作。而對不可調(diào)度式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)而言，在經(jīng)過逆變器處理，其可以轉(zhuǎn)換與電網(wǎng)頻率、相位相同的交流電，在光照的強(qiáng)烈作用下，太陽能電池板會產(chǎn)生大量電能，當(dāng)產(chǎn)生的電能要比負(fù)載使用的電能多時，剩余的電能便會直接傳入公共電網(wǎng)，這樣在陰雨天氣或者沒有陽光的環(huán)境下，電網(wǎng)也可向負(fù)載進(jìn)行電能的輸送，以保證負(fù)載正常工作[4]。

3.4、太陽能系統(tǒng)中的應(yīng)用

對于太陽系統(tǒng)而言，主要分為兩個方面，一方面是光伏系統(tǒng);另外一方面是光熱系統(tǒng)。這兩個系統(tǒng)能夠把太陽輻射直接有效的轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋９鉄峒夹g(shù)能進(jìn)一步將太陽當(dāng)成發(fā)熱源。通過供冷和制熱對光熱發(fā)電進(jìn)行積極的開展，在供暖和加工發(fā)電等以及能夠和化學(xué)染料等相關(guān)反應(yīng)能促進(jìn)化學(xué)燃料在發(fā)電中的效率。在一定程度上調(diào)節(jié)太陽能，保證其無論在時間上，或者是空間都可以實現(xiàn)相互平衡，保證其長期和短期應(yīng)用能力得到提升，然而這種方式并不能夠?qū)τ脩糇陨硭行枨蠼o與滿足，但是通過采取間接性的供電方式，就能符合用戶的實際需求[5]。

結(jié)束語

當(dāng)前我國儲能技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用面臨新背景、新形勢、新任務(wù)和新挑戰(zhàn)，儲能電站安全問題突出，因此，在實際工作中，亟須開展電力儲能體系的深化研究，動態(tài)更新電力儲能體系，根據(jù)需求迫切程度調(diào)整優(yōu)化制定的時間表，適時啟動已有標(biāo)準(zhǔn)的修訂和新儲能標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，支撐我國電力儲能行業(yè)的健康有序發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[3]鄭光輝.基于虛擬同步發(fā)電機(jī)功率控制策略的光伏發(fā)電系統(tǒng)研究[D].重慶大學(xué)，2014.

[4]張國月，鐘皖生，吳越，齊冬蓮.多內(nèi)模技術(shù)在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)電流波形質(zhì)量改善中的應(yīng)用[J].中國電機(jī)工程學(xué)報，2014，34（01）：22-31.

[5]王寶忠，王志兵.DDS技術(shù)在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].可再生能源，2012，30（05）：5-9.

（作者單位：中國三峽新能源（集團(tuán)）股份有限公司東北分公司）