工商业储能系统如何设计?
“碳【tàn】达峰、碳中和【hé】” 及【jí】“构建以新【xīn】能源【yuán】为主的【de】电力系【xì】统【tǒng】”目标下，风电【diàn】、光电等新能源在快速【sù】发展，但新能源发电的【de】主要瓶【píng】颈在于间歇性【xìng】、随机性、波动性【xìng】，解决此类问题，需要储能系【xì】统提供灵活性【xìng】调节和关键性支撑。
晴天光伏发电曲线图
阴天光伏发电曲线图
某电站10月份发电统计图
储能可应用于发/输/配/用各个环节，发挥多重作用。
此次我【wǒ】们讨论的【de】主题是基于古瑞瓦特WIT系列工商【shāng】业【yè】储【chǔ】能逆变【biàn】器的用户侧【cè】储能设计。
不同于大【dà】规模储能调峰调【diào】频电站，工商业储能【néng】系【xì】统的主要目的是利用电网【wǎng】峰谷差价来【lái】实现投资回报，主【zhǔ】要【yào】负荷是满足工商业自身内部的电【diàn】力需求【qiú】，实现【xiàn】光伏发【fā】电【diàn】最大化自发自用，或者【zhě】通过【guò】峰谷价差套利。系统主要由【yóu】光伏组件、光储一体【tǐ】机、电池组、负载等构【gòu】成。光伏组件方【fāng】阵在有光照的情况下将【jiāng】太阳能转换【huàn】为【wéi】电能【néng】，通过光【guāng】储一体机给负载供电，也可同时给电池组充电;在【zài】无光照时【shí】，由【yóu】电池组【zǔ】通过一体机【jī】给负载供电。主要应用场景为写字楼【lóu】、商场、工【gōng】商业【yè】园区、海岛微网、村庄、大【dà】型户用。
01 光储一体机
其作用是对太阳能电池组件所发的电能进行调节和控制，变成正弦波交流电。
02 电池组
其主要任【rèn】务【wù】是【shì】储【chǔ】能，保障能量平【píng】衡以及供能稳定性，在夜【yè】间或阴雨天保【bǎo】证负载用电需求。
03 交流配电柜
主要起交流输出侧关断以及保护的作用。
04 智慧能源管理器SEM
与光储【chǔ】一体机、智能电表、电池实【shí】现通讯互【hù】连，具备【bèi】干接点可外【wài】控油机，可以接入客【kè】户急停，消防，安【ān】防等【děng】系统，实现【xiàn】复杂的系统联动需求。
05 光伏组件
太阳能供【gòng】电【diàn】系统中【zhōng】的主要部【bù】分，其作【zuò】用是将太【tài】阳的辐射能量转换为直流【liú】电能。
WIT工商业光储应用场景解决方案系统图
WIT离岛微网应用场景解决方案系统图
工商业储能系统设计原则
01 负载类型和功率决定光储一体机的选型
负载一般【bān】分为感性负载和阻性【xìng】负载，中央空调、压缩【suō】机【jī】、吊机等带有电动机的负载是感性负【fù】载，电【diàn】动机启动功率是额定功率的【de】9-21倍，设计初【chū】期【qī】在靠设备离网运行时，一般【bān】要把这【zhè】些负【fù】载【zǎi】的【de】启动功率考虑【lǜ】进去，逆变器的输出功率要【yào】大于负载的功率。对于监控站，通【tōng】信【xìn】站等要求严格的场合，输【shū】出功率是按【àn】所有的负载功【gōng】率【lǜ】之【zhī】和。但在本储能系【xì】统中，WIT系列(目前【qián】有50K/63K/75K/100K，4个功率段【duàn】)强大的【de】带载能力【lì】，支【zhī】持【chí】电机类【lèi】负载和100%三相【xiàng】不平衡负载，可【kě】长期过【guò】载110%。
02 单日用电量确认组件功率
组【zǔ】件的设【shè】计原则【zé】是要满足平均【jun1】天【tiān】气条件下负载每【měi】日用电量的需求【qiú】，也就是说【shuō】太【tài】阳能【néng】电池【chí】组件的【de】全年发电【diàn】量要等于负载全年用电量。因为天气条件有低于和【hé】高于【yú】平均【jun1】值的【de】情况【kuàng】，太阳能电池组【zǔ】件设计的基本满足光照最【zuì】差季节的【de】需【xū】要【yào】，就是在光照最差【chà】的季节蓄电池也能够基本【běn】上【shàng】天天充满电。组件的发电【diàn】量并不能完全转化【huà】为用电，还【hái】要考虑控制器的效率和机器的损耗以及电池组的损【sǔn】耗，电池组在充放电过【guò】程中，也会【huì】有【yǒu】9-21%的损耗。储能系统可【kě】用的电量=组件总功率【lǜ】*太阳能发电平均时数*控制器效率*电池组效率。
03 蓄电池设计容量
电池组的任务是【shì】在太阳能辐射量不足时，保证系【xì】统负【fù】载的【de】正常用电。电池组的容量可以根据实【shí】际情况来设计。设计时要注【zhù】意【yì】3点：电池组的电压要达到【dào】光储一体机【jī】系统【tǒng】的【de】电压(WIT系列电池工作电压范围【wéi】是600-1000V (3P3W条件下【xià】) / 680-1000V (3P4W条【tiáo】件下));电【diàn】池组储【chǔ】存的电量要【yào】达到用户【hù】的要求【qiú】(能量时移、峰【fēng】谷套利【lì】等【děng】);需要离网运行时考【kǎo】虑阴雨天备电【diàn】情况。
04 EMS方案
和【hé】大型储能系统一样，工商业【yè】储能系【xì】统也包括能【néng】源管理系统(EMS)。古【gǔ】瑞瓦特EMS解决方案为SEM(Smart Energy Manager，智慧【huì】能源管理【lǐ】器)，利【lì】用锂电池作为储能装【zhuāng】置，通过本地及远端EMS管理系统，完成【chéng】电网、电池、一体机、负载【zǎi】三者之间的电能提供和电能需求的平【píng】衡与【yǔ】优化，并【bìng】能使【shǐ】用干接点等方便接入其他类型设备，在峰谷用电【diàn】、用电安全等【děng】方面【miàn】带来应用价值，工商业储能系统的EMS也【yě】与【yǔ】大型储能电站不同【tóng】，通常不用考虑电【diàn】网调度的需【xū】求，主要是为本【běn】地提供电力【lì】，只需要【yào】具【jù】备局【jú】域网内【nèi】能量【liàng】管理和【hé】自动切换即可。
总结
“光【guāng】伏+储能”工商业储【chǔ】能【néng】是目前最为【wéi】可靠、最有潜力的一种应用，也是最有【yǒu】可能被大规模应用【yòng】的【de】分布式光伏解决方案，在电【diàn】价【jià】较高、峰谷价差较【jiào】大的【de】场所，合理【lǐ】设【shè】计【jì】可实现高投资收益。
原文链接【jiē】：https://www.growatt.com/show-40-1067.html
