光伏儲能系統(tǒng)的概念及工作模式

　　什么是儲能？

　　儲能主要是指電能的儲存。儲能又是石油油藏中的一個名詞，代表儲層儲存油氣的能力。儲能本身不是新興的技術(shù)，但從產(chǎn)業(yè)角度來說卻是剛剛出現(xiàn)，正處在起步階段。

　　到目前為止，中國沒有達(dá)到類似美國、日本將儲能當(dāng)作一個獨(dú)立產(chǎn)業(yè)加以看待并出臺專門扶持政策的程度，尤其在缺乏為儲能付費(fèi)機(jī)制的前提下，儲能產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化模式尚未成形。

　　什么是光伏？

　　光伏（Photovoltaic）：是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)（Solar power system）的簡稱，是一種利用太陽電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)，有獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行兩種方式。

　　同時，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)分類，一種是集中式，如大型西北地面光伏發(fā)電系統(tǒng)；一種是分布式（以>6MW為分界），如工商企業(yè)廠房屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)，民居屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)。

　　什么是光伏系統(tǒng)？

　　光伏發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)是否并網(wǎng)可分為并網(wǎng)式光伏發(fā)電系統(tǒng)和獨(dú)立式光伏發(fā)電系統(tǒng)。并網(wǎng)式光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是指接入電網(wǎng)運(yùn)行、接受電網(wǎng)調(diào)度的光伏系統(tǒng)，如各種集中式或者分布式的光伏電站。獨(dú)立式光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是指各種獨(dú)立于電網(wǎng)運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)，如太陽能路燈、農(nóng)村戶用光伏電源等統(tǒng)稱為光伏系統(tǒng)。

　　什么是光伏+儲能？

　　光伏發(fā)出的加上蓄電池作為儲能裝置兩者結(jié)合就是光伏+儲能。

　　光伏儲能系統(tǒng)的工作模式

　　光伏發(fā)電具有午間短時間出力水平高，其他時段出力水平低和晝間有出力、夜間無出力的特點(diǎn)，儲能技術(shù)具有能夠?qū)崿F(xiàn)電能的時空平移特點(diǎn)，為光伏電站配置儲能間將光伏的午間出力轉(zhuǎn)移至其他時段，消減電站出力尖峰、減少棄光。

　　在電池儲能系統(tǒng)工作過程中，以盡量減少儲能系統(tǒng)的充放電次數(shù)為原則，以延長儲能系統(tǒng)的使用壽命。在光伏發(fā)電高峰時段，控制電池儲能系統(tǒng)充電，對光伏電站出力進(jìn)行削峰。在光伏發(fā)電高峰時段之后，控制電池儲能系統(tǒng)放電，儲能系統(tǒng)的放電控制可輔助平滑光伏出力的波動性和輔助系統(tǒng)調(diào)峰，以實現(xiàn)儲能作用的最大化。根據(jù)儲能放電的不同作用可劃分儲能系統(tǒng)的三種工作模式，分別為削峰、削峰＋平抑及削峰＋轉(zhuǎn)移題樣式

　　工作模式一：削峰

　　在光伏電站出力高峰時段，以削峰為應(yīng)用目標(biāo)控制電池儲能系統(tǒng)充電，在光伏出力峰值時段過后，并在光伏晝間出力時段內(nèi)，控制電池儲能系統(tǒng)功率放大，放電至電池儲能系統(tǒng)SOE工作范圍下限值，然后儲能系統(tǒng)停止工作，保證儲能系統(tǒng)的工作時間在光伏電站的發(fā)電時間內(nèi)，不額外增加光伏電站的工作時間，降低因配置儲能系統(tǒng)，對光伏電站工作安排的影響。

　　工作模式二：削峰+平抑

　　在光伏電站出力高峰時段，以削峰為應(yīng)用目標(biāo)控制電池儲能系統(tǒng)充電。大規(guī)模光伏電站的出力波動可分為兩類，一類是光伏電站出力的緩慢變化，如晝夜交替導(dǎo)致的光伏電站出力周期性變化；另一類是光伏電站出力的突然變化，如浮云遮擋導(dǎo)致的光伏電站出力的突然下降。第一輪變化幅度大，但變化緩慢；第二類變化具有不可預(yù)見性和突然性，嚴(yán)重時出力在1~2s內(nèi)從滿發(fā)減至30%額定值以下。在光伏出力峰值時段過后，以平滑晝夜交替過程中，光伏電站出力的下降波動為目標(biāo)控制儲能系統(tǒng)放電，放電至電池儲能系統(tǒng)SOE工作范圍下限值，若已進(jìn)入夜間，光伏電站出力降低至0時，儲能系統(tǒng)的SOE仍大于0.2，控制儲能系統(tǒng)以額定功率恒功率放電至SOE將至0.2，然后控制儲能系統(tǒng)停止工作。

　　工作模式三：削峰+轉(zhuǎn)移

　　在光伏電站出力高峰時段，以削峰為應(yīng)用目標(biāo)控制電池儲能系統(tǒng)充電。光伏電站的出力時段為8:30~18:30，負(fù)荷的晚高峰出現(xiàn)在18:00~22:00之間，在該時段光伏電站已基本無出力，可通過控制電池儲能系統(tǒng)放電以輔助系統(tǒng)調(diào)峰，為了減少儲能系統(tǒng)的動作次數(shù)并簡化對電池儲能系統(tǒng)的操作，控制電池儲能系統(tǒng)以恒功率放電，放電在電池儲能系統(tǒng)SOE工作范圍下限值，然后儲能系統(tǒng)停止工作。