现在国家大力推广光伏扶贫，相信大家对光伏有了一些了解了。那么，什么是光伏储能系统?大家【jiā】有了解过吗?下【xià】面【miàn】跟小编【biān】一起来了解一【yī】下【xià】什么是光【guāng】伏储能系统，希望对大家有帮【bāng】助。
储能系统【tǒng】作【zuò】为一种储存电能【néng】的行【háng】之有效的方式，可分为机械储【chǔ】能【néng】、蓄电池储【chǔ】能、电【diàn】磁储能和相变储能四类。其中机械【xiè】储能如【rú】抽水储能以被【bèi】广泛应用【yòng】，飞轮储能作为一种新型的机械储【chǔ】能方式，目【mù】前【qián】处于研究和示范阶段。电磁储能包括超【chāo】导储【chǔ】能、超级电容储【chǔ】能、高【gāo】能密度电容储【chǔ】能等。热力【lì】储能是通过材【cái】料相变储存或释放【fàng】能量，国【guó】内相关研究处于实验室阶【jiē】段，尚未进行实际应用。蓄电池储能式目前【qián】技术发展成熟【shú】、应用广泛【fàn】、成【chéng】本较低的【de】储【chǔ】能技术。其中以铅酸蓄电池作为储能装置的独【dú】立【lì】式光伏发电产品【pǐn】已经商业化应【yīng】用，近年来随着【zhe】锂电【diàn】池技术的【de】发【fā】展及其成本【běn】的降低【dī】，以锂【lǐ】电池【chí】构建的储能装置是目前【qián】研究热点。
1、并网式光伏储能系统
并网式光伏发【fā】电系统【tǒng】直【zhí】接【jiē】与配电网连接，电【diàn】能直接输入电【diàn】网，目前一般【bān】不配置储能系统，随着光伏、风力发【fā】电【diàn】“弃光限【xiàn】电”现【xiàn】象严重，以【yǐ】及光伏、风里发电【diàn】系统电力输出的波【bō】动较大等因素对可【kě】再生能源的【de】利【lì】用与【yǔ】推广限制【zhì】日益严重后，在并【bìng】网【wǎng】式光伏系统中配置储能已成为目前大【dà】规模储【chǔ】能系统【tǒng】的【de】研究方向之一。
并【bìng】网式光【guāng】伏发电系统中【zhōng】储能【néng】的配置方式由储【chǔ】能目标所【suǒ】决定，储能目标具体可分为：平滑输出、经济【jì】调【diào】度【dù】、微电【diàn】网组成。
1)平滑输出
光伏发电是太阳能转换为电能的过程，其输出功率受到太阳辐射强度、温度等环【huán】境因素的【de】影【yǐng】响而剧烈【liè】变化，此外【wài】由于光伏电力输出为直流【liú】电流【liú】，需要【yào】经过逆【nì】变【biàn】器【qì】转换为【wéi】交流电后接入电网，在逆【nì】变过程中会产生谐【xié】波。光【guāng】伏电【diàn】力【lì】功率的【de】不【bú】稳定和谐波的存在使【shǐ】得【dé】光伏电力的接【jiē】入将会对电网【wǎng】造成冲击。因此并【bìng】网式光伏【fú】发电系统中配置【zhì】储能的一个重要目【mù】的【de】就是平滑光【guāng】伏【fú】电力输出，提升【shēng】光【guāng】伏电力【lì】质【zhì】量。 以平滑光伏发电输出为【wéi】目标的储能【néng】系统配置【zhì】方式【shì】一般在光伏发电侧配置集【jí】中式储能系统，以平滑输出为目标的【de】光伏储能系【xì】统结构。
储能【néng】系统的容量由并网平滑策略所决定，而储【chǔ】能功率一般由平滑【huá】目标所【suǒ】决【jué】定。基于储能系统的【de】光伏并网平滑策略目前主要有定【dìng】时【shí】间常数低【dī】通滤波平滑策略、模糊控制【zhì】/SOC(储能电【diàn】池【chí】荷电状态)平滑策略、光伏【fú】发电【diàn】功率预测平滑策略等。低通滤波平滑【huá】策略平【píng】滑效果一【yī】般，但控制【zhì】简单、成本较低，是目前【qián】应用【yòng】前景较为【wéi】广阔【kuò】的控制策略【luè】。
2)电力调峰
光伏电力并网后，需要接受电【diàn】网调度，但其电力输出峰值阶【jiē】段与电【diàn】网负荷峰值【zhí】阶段并不【bú】一致【zhì】，加之电力市场峰谷【gǔ】电价因素影响，利【lì】用【yòng】储【chǔ】能系【xì】统【tǒng】实现【xiàn】光伏发电【diàn】在时【shí】间【jiān】坐标【biāo】上的平移，使光【guāng】伏电【diàn】力参与电网调峰也是目前【qián】光伏储能系【xì】统研究热点之一【yī】。通过电力调峰，可提升光伏电力在【zài】电网中【zhōng】的接入能力【lì】和光伏电力的经济性。
此【cǐ】种配置方式【shì】的储能系统容量一般较【jiào】大，且储【chǔ】能系统成本较高且不合【hé】理的充放电控制【zhì】将严重损害储能系统寿命【mìng】，因此目【mù】前对于配置【zhì】在电网侧【cè】的集中式储能系【xì】统容量【liàng】、功率配置【zhì】是由电【diàn】网【wǎng】调峰要求、储能充【chōng】放电【diàn】控制策略、储【chǔ】能成本【běn】等因【yīn】素【sù】共同决定。求解电池储能系统削峰【fēng】填谷策略的算法主要包括梯度类算法【fǎ】、智能算法、动态规划算法。不【bú】同【tóng】的【de】电网调峰【fēng】要求【qiú】、储【chǔ】能控制策略对功率【lǜ】、容量的要求差异较【jiào】大，在实际应【yīng】用中需在【zài】多种实际条件【jiàn】的制约下进行储能系统的配【pèi】置【zhì】。目前国内大型的储能电站还【hái】在起步【bù】阶段，仅有实验或者示范【fàn】性的储能电【diàn】站运营，尚【shàng】未【wèi】大规模投入商业化【huà】使【shǐ】用。
微电【diàn】网是【shì】为了推进【jìn】可再生能源利用【yòng】而提出的【de】一种新型电网结构，具体是由可再生能源、储【chǔ】能系统和【hé】负荷组成的区域型电网形【xíng】式，作为【wéi】独【dú】立【lì】的整体，既可以并网运【yùn】行，也可以在离【lí】网状态下孤岛运行。作【zuò】为微网组成单元【yuán】的储能系统是微电网中的能【néng】源缓冲环节，对微电网起着提高控制【zhì】稳定性、提升【shēng】微电网电能质【zhì】量、维持【chí】微网【wǎng】的功率【lǜ】平衡、改善微电【diàn】网抗【kàng】干【gàn】扰【rǎo】能力等重要【yào】作用。此外，微电网中的储能系统在电网供电中断的情【qíng】况下还【hái】可作【zuò】应【yīng】急【jí】备用。
配置【zhì】在微【wēi】电网中的【de】储能系统一【yī】般与可再生【shēng】能源【yuán】发电系统并联【lián】配置【zhì】，并具有独立的储能管理系统(如【rú】电池控制系统，BESS)，其运行模式随微网运【yùn】行模式(离网/并网)变【biàn】化。储能【néng】电池【chí】的容量【liàng】与功率配【pèi】置取决【jué】于【yú】不同的微【wēi】电【diàn】网构成及运行模式，也【yě】受到储【chǔ】能系统运行模式的制约。微电网中储能系统的配置和控制【zhì】策略【luè】是目前微电网相关研究【jiū】的热点【diǎn】。
2、独立式光伏储能系统
独【dú】立式光【guāng】伏系统是相对【duì】于并网【wǎng】式光伏系统而【ér】言，指【zhǐ】不接入电网而独立【lì】运【yùn】行【háng】的光伏系统。目前应用较为广【guǎng】泛的独【dú】立式【shì】系统诸如太【tài】阳能路灯、太阳能移动电源等，其光伏发电输出【chū】和负荷电力消纳不在【zài】同一个时【shí】间【jiān】段，同时光伏发电输出【chū】并【bìng】不能总是【shì】满足负【fù】荷【hé】要求，因此在独立式光伏【fú】发电系【xì】统总【zǒng】配【pèi】置【zhì】储能式有效提升光伏电【diàn】力输出利【lì】用、增强系统【tǒng】稳定性的有效手段，同时储能系统还【hái】具有为负荷提【tí】供启动电流【liú】、钳制电压等的作用。目【mù】前广泛应【yīng】用的独立式光伏系统一【yī】般由光伏发电、控制/逆【nì】变器以及储能三个【gè】部分构成。
目前已经商业【yè】化生产并应用【yòng】的独【dú】立式【shì】光伏系统中一般采用蓄【xù】电池【chí】作为储【chǔ】能装置。目前光伏组件和控【kòng】制【zhì】/逆变器的寿命均能达到【dào】十年以上，但【dàn】蓄电池的使用寿命仅【jǐn】在【zài】6~7年，同【tóng】时蓄电池的成本可占整个系统的25%以上，因此目【mù】前在独立式【shì】光伏【fú】系统中储能的配置和【hé】控【kòng】制目【mù】标为尽【jìn】可【kě】能延长电池使用【yòng】寿命，降低系统【tǒng】成本。在【zài】此【cǐ】前【qián】提下【xià】，独立光伏系统中储能容量和功率的配置的首要【yào】目标是【shì】优化电【diàn】池充放电储【chǔ】能寿【shòu】命。独【dú】立光伏【fú】系统【tǒng】中储能单元容【róng】量通常较小，一般不配置独立的控制系统【tǒng】和控制【zhì】策略，储【chǔ】能和【hé】光伏组件【jiàn】由同一个【gè】控制系统【tǒng】控制。目前研究与应用最为【wéi】广泛的最大功率点【diǎn】跟踪(MPPT)控制系统是以优化光伏组件输出为控制目标，缺乏【fá】对储能系统的优化控制。随【suí】着光伏组件效率提升(20.20%，乐叶光伏【fú】)和【hé】价格降低(2.86元/W，晶科能源，2017.3，)的【de】趋势越来越快【kuài】，而【ér】储能成【chéng】本【běn】居高不下，发展【zhǎn】独【dú】立光伏系统【tǒng】中【zhōng】储能【néng】优先的控制策略和控【kòng】制系【xì】统具【jù】有广阔前景【jǐng】。
