光伏+储能,储能系统该怎么选?

在碳达峰、碳【tàn】中和目标要求下,我国新【xīn】能【néng】源比【bǐ】例不断【duàn】上升, “光伏+储能”已【yǐ】成为越来【lái】越多光伏开发的标配,搭配储【chǔ】能将【jiāng】为光伏带来长期可持续的【de】发【fā】展动力。那【nà】么,储能都有哪些【xiē】应用场景,光伏+储能如何选【xuǎn】择合适的方【fāng】案【àn】,光储【chǔ】系统如何高效运行?本文我们将进行逐一介绍。

1、储能典型的应用场景有哪些?

储能是【shì】指通过介质或设【shè】备把能量存储【chǔ】起【qǐ】来,在需要时再释放的过程。传统的【de】储能技术按照类型来【lái】分主要分【fèn】为机械储能、电【diàn】化学储【chǔ】能、化学储能、电磁储能【néng】、热储能等。目前应用较多【duō】的是机械储能【néng】和电化学储【chǔ】能【néng】。

光伏+储能,储能系统该怎么选?

我们以电化学储【chǔ】能为例【lì】,按【àn】照在电力系统中的安装位【wèi】置划分,储【chǔ】能的应用【yòng】场景可以大致分为发电【diàn】侧储能、电网侧储能和【hé】用户侧储【chǔ】能三【sān】大场【chǎng】景。即【jí】发电侧、电网侧、用户侧。

光伏+储能,储能系统该怎么选?

储能场景应用示意图

发电侧储能电站

发【fā】电【diàn】侧储能电站【zhàn】主要应用场【chǎng】景又包括可再【zài】生能【néng】源平滑出力、促进新【xīn】能源消纳、调频辅助服务等。

光伏+储能,储能系统该怎么选?

储能参与AGC调频服务示意图

电网侧储能电站

电【diàn】网侧储能电【diàn】站主要应用【yòng】场景包括电网保供电、电网调峰、延【yán】缓【huǎn】电网改造【zào】升【shēng】级、电网末端电压支撑和提供无【wú】功补偿等。

光伏+储能,储能系统该怎么选?

储能电网侧应用场景

用户侧储能电站

用户【hù】侧储能应用场【chǎng】景比【bǐ】较常见,主【zhǔ】要应用场【chǎng】景包【bāo】括大用【yòng】户峰【fēng】谷差套利、促进分布式能源消【xiāo】纳、提【tí】升用能质量和参【cān】与需求响应等。

01 峰谷套利

大用户峰【fēng】谷差套利在电价低【dī】谷时【shí】期吸收多余的电能进【jìn】行储【chǔ】存,当电价较高【gāo】时【shí】释【shì】放,利【lì】用峰谷【gǔ】电价差实现用户侧的盈利。

02 促进消纳

促进【jìn】分布式能源消纳【nà】微电【diàn】网系统中有较大比【bǐ】例【lì】的【de】分布式新能源电源,配置储能系【xì】统【tǒng】可以调节发电与负【fù】荷之间的【de】平衡,最【zuì】大化地利用可再生【shēng】能源。

03 提升用能质量

提升【shēng】用能质量储能可以通【tōng】过电力【lì】电【diàn】子器件的控制,利用储能【néng】冗余容量【liàng】治理生产过程中出现的功率因【yīn】数低、 电压不【bú】平衡等电【diàn】能【néng】质量问题【tí】。

04 参与需求响应

需【xū】求响【xiǎng】应【yīng】储能系【xì】统通过高储低放参与需求响应,获得补贴【tiē】或优惠电价【jià】。

光伏+储能,储能系统该怎么选?

古瑞瓦特用户侧储能案例

2、光伏+储能典型系统方案有哪些?

我【wǒ】们以光伏+储能的场景为例【lì】,目前市场上光储融【róng】合方案主要有交【jiāo】流侧耦合方案和【hé】直流侧耦【ǒu】合方案。

交流侧耦合方案

交【jiāo】流【liú】侧【cè】耦合方案指【zhǐ】光伏和储【chǔ】能在交流侧连接,储能系【xì】统可以接入【rù】低压侧,也可以集中接入10 kV ~35kV母线。该方案一般适【shì】用于较大型光储【chǔ】电站,储能系统集【jí】中布局【jú】,易于运行管理和电网【wǎng】调度。

光伏+储能,储能系统该怎么选?

光储交流耦合接线示意图直流侧耦合方案

直流侧耦合方【fāng】案指储能系统接入直流侧,两个系统之间功率【lǜ】转【zhuǎn】换环节少,能量损【sǔn】耗低,设备投资【zī】少。该【gāi】方案一般适用于中小【xiǎo】型储能系【xì】统,系【xì】统中【zhōng】的光伏逆变器需要预留储能接口。

光伏+储能,储能系统该怎么选?

光储直流耦合接线示意图

3、光储系统如何高效运行管理?

从【cóng】应用场景、到方案选【xuǎn】择再【zài】到系【xì】统集成,光储能电站生命周期内【nèi】安全运【yùn】行【háng】、收益最优化【huà】还与整个系统的控制【zhì】运行管理息息相【xiàng】关。

相【xiàng】较于传统的电【diàn】站经济性【xìng】调度模式而【ér】言【yán】,光储发电系统【tǒng】在【zài】进行【háng】调度的时候,需【xū】要充分考虑到光伏、储能电池、PCS的【de】有效管理问题,这【zhè】样才能提高整个光储电站运行的安全性和经【jīng】济【jì】性。

以平抑光伏系统波动性为例,储能系统可以基于光伏发电的光伏输出【chū】平滑控【kòng】制,设置平滑率参数【shù】,EMS系统以平【píng】滑率参【cān】数为控制目标,对储能系统进行快速【sù】充放电【diàn】控制【zhì】,使发电【diàn】系统的输出功率在设定【dìng】的变化率范【fàn】围内。

EMS系统基于光伏功率预测【cè】及储能毫秒级响应特性【xìng】,对光伏系统【tǒng】实【shí】现平滑【huá】控【kòng】制,减少对【duì】电网的冲【chōng】击,提高【gāo】电网【wǎng】运行稳定性和可靠性。同时, 在BMS、PCS与EMS各个层级之间构【gòu】建毫秒【miǎo】级快速联动机制,最大【dà】程度【dù】地保护电池及整个系统的【de】安全。

光伏+储能,储能系统该怎么选?

古瑞瓦特能源管理界面

结语:

虽【suī】然【rán】能源圈【quān】早就【jiù】公认“储能是解决光伏【fú】、风【fēng】电等新能【néng】源间歇性及波【bō】动性,促进【jìn】消纳、减少【shǎo】弃【qì】风、弃【qì】光的重要手段”,全面平价时代【dài】的临近也让这种优势更加凸显【xiǎn】,但由于成本的限制导致其一直【zhí】发展【zhǎn】缓慢。储能【néng】要想完成从“锦【jǐn】上添花【huā】”到“市场刚需”的华丽【lì】转【zhuǎn】变,不仅需要更加清晰【xī】有力的政【zhèng】策支持,同时也要通过技术和【hé】产品创新来推动【dòng】行业【yè】自【zì】身发展蜕变【biàn】。

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