基于儲能技術在光伏并網發電系統中的應用分析

是正非

摘要：光伏并網發電系統是當下的一種較為環保的發電系統，其在運營的過程中，通過對太陽能的吸收與利用，將太陽能轉化為電能，供給至國家電網之中。本文將以光伏并網發電系統為背景，淺談儲能技術在其中的應用，明確儲能技術與光伏并網發電系統之間的適配性，希望能夠進一步推動我國光伏并網發電系統的建設與發展。

關鍵詞：儲能技術;光伏并網發電系統;應用

引言：

隨著我國城市建設的推進以及各地方居民經濟水平的不斷提升，對電力的需求越來越高。與此同時，各類發電技術也層出不窮，其中光伏并網發電系統也得到了一定的重視。想要進一步加強整個光伏并網發電系統的發電穩定性，就可以通過儲能技術的幫助與融入，進一步提高其運作過程中的發電穩定性。

1 光伏并網發電系統特點

第一，光伏發電系統在運作的過程中，需要擁有長時間的光照，并且要保障其相關設備所處環境的溫度等，其發電能力以及供電水瓶很大程度上取決于其設備所在地區的天氣環境情況[1]。如若所處環境光照效果較差，天氣多變，那么光伏發電系統便無法滿足實時供電需求。在整個電網的運營過程中，這一問題顯然是致命的，如若不能保障供電的穩定性，那么光伏并網發電系統也便無法有效應用于國家電網的供電與發電作業當中，滿足各地的電力需求。

第二，光伏發電系統的運行成本較低，并且在運作的過程中，并不會產生污染，其整個發電過程，也是由太陽能為主要支持[2]。但是，該類系統在開發階段需要耗費的成本相較于其他發電形式明顯較高。為了實現將太陽能資源的最大利用，目前我國的大部分光伏發電系統都主要采用了最大功率點跟蹤技術。以保障光伏并網發電系統的相關設備能夠在日照充足的環境下，盡可能的吸收太陽能發電，并為國家電網提供電能。

2 儲能在光伏并網發電中的應用

2.1電網角度的應用

2.1.1電力調峰

所謂的電力調峰，即是在相關系統的運作過程中，盡可能的降低并減少大功率符合在電力使用峰值時段對電能的集中需求，通過該種方式，來進一步減少在電力使用峰值時段，對整個電網帶來的負荷壓力[3]。光伏儲能系統在運作的過程中，可以根據電網負荷的最低狀態下，將光伏系統發出的冗余電能進行儲存，直至電力應用達到峰值時，將儲存的電能釋放，將這部分電能作為負荷供電，通過該種方式，來降低電網在用電峰值時受到的負荷，并提高整個電網的功率峰值輸出能力，進一步為用電達到峰值時提供更為穩定的供電水平。

2.1.2電網電能質量控制

在整個電網的運營過程中，在對儲能系統進行合理應用，并正式投入到并網光伏發電系統之后，能夠通過儲能系統自身的特性，為整個光伏電源的供電特性進行優化，并且讓其長期處于一個穩定的供電狀態，讓電網的供電水平滿足各地方用電需求。另外，在儲能系統融入到光伏并網發電系統當中，還可以通過適當的你便控制測量，讓光伏儲能系統在運作的過程中，對電能的質量進行有效的控制，將供電過程中呈現出來的電壓以及有源濾波等參數進行優化與控制，進一步提高電網電能的質量水平，以控制電網的供電能力。

2.1.3微電網

在當下的輸配電系統發展進程中，微電網是最主要的發展方向之一，通過對微電網的建設與發展，能夠進一步提高電網運營過程中，各系統的供電性能，滿足各地方的用電需求。如若微電網同整個系統進行分離，也就是微電網處于一個孤島模式狀態下運行時，那么微電網的電源在接入時，便會承擔一個獨立的負荷，完成相應的供電任務，此時，在整個光伏電源構成的微電網中，儲能系統便能夠為整個電網的負載安全提供保障，并確保整個電網供電的穩定性。

2.2用戶角度的應用

2.2.1負荷轉移

從技術層面來看，在電網運營的過程中，儲能系統提供的負荷轉移功能，同上文中提到的電能調峰相似。但是在實際的應用以及運作的過程中，需要以相關用戶的使用時間進行計費，并作為整個系統運作的相關參照與依據的。在電網運營的過程中，大部分負荷高峰并非發生于光能充足的白天，雖然光伏系統發電高峰一般都在陽光照射充足的白天。但是其用電峰值一般都在光伏發電高峰期以后的夜間。而發電高峰期的光伏系統中的儲能系統，便可以將負荷低估時的光伏系統發出的冗余電能進行儲存，而非直接傳輸至電網，由電網輸送給各用電區域中，等到負荷高峰值到來時，用電需求量進入到峰值時，儲能系統便可以同光伏系統相互配合，滿足各地方的用電需求，避免在用電峰值時，由于光伏系統發電能力較低，影響電網的供電水平。通過該種方式，提高對光伏電能系統發電量的應用率，減少不必要的電能浪費，進一步增加用戶的經濟效益。

2.2.2負荷響應

為了進一步保障整個電網的正常運作，避免電網在用電高峰期以及負荷高峰期出現問題，保持良好穩定的運行狀態，電網往往會在運營的過程中，選定部分功率較高的負荷進行有效控制，讓各類高功率負荷能夠呈現一個交叉作業的狀態，滿足供電需求的同時，避免因長時間的超負荷運轉，導致電網或者相關設備癱瘓。如若在這些系統中，加入對儲能系統的應用，便能夠有效避免負荷響應策略在各類高功率運行模式切換的過程中所造成的損失以及負面影響。在這一過程中，還需要保障負荷響應的控制系統，能夠同光伏儲能電站以及電網之間，長期維系一個能夠良好良好通訊的線路，以保障相關信息與命令的順利傳遞。

2.2.3斷電保護

在電網運營的過程中，各類設備長期處于供電狀態下，如若突然發生斷電，無論對電網還是用戶的相關設備，都會造成一定的影響。通過光伏儲能系統的有效應用，融入到整個電網系統之中，能夠為用戶提供切實可靠的斷電保護。也就是在用戶正常使用城市的電力供應時，就可以通過光伏系統，為用戶提供相關設備運行的所需電能。在這一過程中，電力的供應呈現出一個電力孤島的狀態，為用戶以及電網的正常運營都有一定的好處。通過該種方式，一方面能夠保障電網在用電高峰期，將部分電力負荷分散給儲能系統，另一方面能夠在電網突然斷電時，仍然為電力用戶提供一定的電力服務，滿足人們的供電需求。

結束語：

本文重點闡述了儲能技術在光伏并網發電系統中的有效應用，并闡述了其應用過程中呈現出來的諸多效果與好處，希望能夠為我國的電力建設以及光伏并網發電系統發展提供幫助、貢獻力量。

參考文獻：

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[3]戴永強，黃祖朋，覃俊樺，鄧海文，練朝春.家庭光伏儲能系統的應用展望[J].集成電路應用，2020，3710：130-131.