储能技术在光伏电站并网中的应用研究

储能技术在光伏电站并网中的应用研究

1陈海彬    2闫宇

天津博能智创科技有限公司  天津鑫宏海科技发展有限公司  天津市  300000

2220284198708140646   天津市  300000

摘要：从我国当前的光伏并网发电系统的发展状况来看，储能技术在光伏电站并网中的应用，无论是在保障电力系统安全、电网正常运行，还是确保电能质量方面，都发挥着重要的作用。因此，相关部门应当认识到储能技术在光伏电站运行中的重要作用，采取正确的方式应用储能技术，使其应用价值得到充分的发挥，同时加大对可再生能源的开发与利用力度，推动我国电力事业的可持续发展。

关键词：储能技术；光伏电站并网；应用

引言

太阳能这种清洁型可再生能源的应用，对于我国发展有着很大的促进作用，在现代化发展中，太阳能势必会成为主要应用能源之一。在对太阳能进行应用时，选择光伏电站效果更为理想，既能增强清洁效果，还可以从根本上有效实现无污染的目标。并且在现代光伏电站并网中，其功率波动问题不容忽视，面对这种情况，光伏电站需要充分利用储能技术，对现代光伏电站应用中存在问题进行有效解决，借此推动我国光伏电站的发展。

1储能技术作用与类型

1.1储能技术作用

将储能技术应用到光伏电站并网，能够实现有功与无功功率快速收放和交换，降低电压波动，避免出现电压骤降以及电压电流畸变等方面问题，确保光伏并网保持稳定运行，从而提供高质量电能服务。把储能技术运用到光伏电站并网中，能够提升其运行安全性和经济性。当前我国西部在发展中存在明显“弃光限电”问题，利用储能技术能够把多余电能进行储存，在光伏电站的发电量跌破限电阈值时，能够利用储能逆变器把储存电能输送到电网中，以此有效解决“弃光”问题，充分提升光伏电站并网运行的各方面效益。根据现代光伏电站并网实际发展情况，运用储能技术将会更为普遍，但其运行特性与容量设计等都会对电能质量和电力安全造成影响。

1.2超导储能

超导储能系统主要是由超导材料制造的，是由放在低温容器的线圈、功率调节系统与低温制冷系统等构成的。能量一般是以超导线圈内直流电流不断循环流动的方式储存在相应磁场内。因为这种储能方式能够直接把电能储存到磁场内，不会出现能量转换，所以功率目标比较高，并且能量进行充放电的速度也十分快，在响应速度和转换效率方面也比较高。不过因为使用材料价格比较昂贵，维护比较复杂，同时需要保持低温环境等多项原因，在当前电力系统内使用比较少。

1.3物理储能

物理储能方式包含抽水储能、飞轮储能以及压缩空气储能等几种类型，可以通过物理储能方式储存电能，在具体应用中，电力企业一般可以融合发电类型与环境实际情况等对储能方式进行选择，以此实现对能源的有效利用。抽水储能方式虽然在储能容量方面具有较强优势，但这项技术会受到环境限制，如果环境位置不够合适，就会耗费更多应用成本。而飞轮储能一般是把电能转变成机械能，该项技术功率密度虽然比较高，但缺乏充足能源储存量，并且在磁悬浮以及材料等有关技术制约下，无法进行大规模的应用。最后就是压缩空气储能，与抽水储能存在一定相似性，对于环境方面要求比较高，通常需要使用在具有良好密封性的空间中，其建设速度快，造价也比较低，不过在储能效率上还存在一定不足。

2储能技术在光伏电站并网中的具体应用

2.1储能技术在电网层面的应用

2.1.1控制电网质量

在光伏电站并网中对储能技术进行应用，能够对有功电流滤波和有功电压进行控制和调节，并借助光伏逆变器的控制作用，提高光伏并网供电系统的性能，进而使光伏电站的供电质量得到提升，保证供电的稳定性。储能技术在光伏电网中的控制作用得以充分发挥的主要原因在于，储能技术具有掉电保护的功能，如果光伏电网中的用户出现电力系统的故障，没有办法向用户进行电能的供应，那么系统则会自动转换到光伏发电系统，借助储能技术对电网用户进行供电。如果在正常水电电网出现供电故障时，光伏并网发电系统可以实现自动储电断电，储能技术则直接可以被应用到直接储存并网电能。在储能技术的广泛应用之下，可以在低压电力负荷低谷期时，对低压电能进行合理的储存，并在高压电力负荷高峰运行期间对高压电能进行释放和充分的利用，确保电力的稳定供应，能够避免电力负荷连续运行产生的负面效果，进而降低电力负荷配置的不利影响，对我国电网系统电能释放度质量进行合理且有效的控制。

2.1.2电力调峰

在光伏并网发电系统当中，对储能技术进行运用，能够在光伏电网电力系统符合低谷时，对发电系统中产生的剩余电量进行快速储存，并在电网负荷达到高峰时将产生的剩余电量输送至电网中心，将其供应给用电需求较高的用户。通过这一方式，不仅可以有效应对电网不同负荷运行状态下的情况，解决供电负荷相关问题，还可以满足电网的集中供电需求，使电网供电的可靠性得到提升，并且保障电力系统的正常运行。

2.2储能技术在光伏电站层面的应用

2.2.1负荷转移

在负荷转移中，对储能技术的应用与电力调峰相似，都需要从光伏并网出发，通过收费的方式，使负荷保持稳定运行状态。一般来说，负荷高峰值很少出现在白天的时间段，因为光伏电池中的电能充足，在高峰值时，可以将光伏电池中剩余电能进行储存，防止将全部的电能都转移到电网，避免出现电能浪费的情况。在负荷高峰期对储能装置进行应用，可以将之前储存的电能全部释放。在光伏并网发电系统当中，对储能技术进行充分的利用，可以在电能达到高峰时，使周围居民的用电需求得到满足。

2.2.2自动断电

为了确保电力系统处于稳定运行装填，可以借助光伏电池的自动关机功能，在电力故障时自动断电，以保证电力系统供电的可靠性和安全性。但是，如果电力系统不能够正常进行电力的供应，那么则需要借助储能技术，采用光伏并网储能系统，根据用户的实际用电需求，为其释放需求电能，这样能够保证电力的稳定供应，保证居民的正常用电。但如果电网出现故障，或是在实际使用中具有一定的安全隐患，那么光伏并网蓄能系统则可以对故障和安全隐患进行自动化的分析，了解与掌握电能的运行状况，根据实际情况发出断电指令。在断电之后，电能储存设备还可以将剩余电能储存起来，并对电网和用户进行电力的供应，保证电力供应的稳定性。在供电高峰期内，还可以自动调节电力负荷，就算没有供电，也能够确保电网的正常运行，满足用户的用电需求。

2.3储能技术在构建系统模型中的应用

在设计与开发光伏储能一体化发电配套系统时，通常需要调查和分析用电区域的实际情况，并从系统运行可靠性、经济效益等方面出发进行设计与开发，才能够保证设计开发的科学性和适用性。现阶段，我国光伏储能系统并网设计中对储能管理系统的应用并不多。为了将储能技术充分应用到系统模型构建当中，设计人员在对光伏一体化储能管理系统进行设计时，应当借助系统仿真和系统建模等方法，对光伏并网发电系统和储能管理系统进行全面分析，并根据供电企业的实际经营状况，对真实经营管理的情况进行模拟，完成储能分析，以此判断光伏一体化储能挂办理系统并网的经济性。

结束语

随着我国社会经济的不断发展，工业发展速度的不断加快，使能源消耗量也在不断增加，尤其是一些一次能源，过度的消耗会对生态环境造成严重的影响。因此，可再生能源技术的开发和应用显得尤为重要。太阳能作为一种分布广阔且用之不竭的能源，具有可再生性的特点，光伏发电的出现使太阳能得到充分的利用。

参考文献

[1]黎冲,王成辉,王高等.规模化储能技术发展分析与思考[J].电气时代,2021(09):22-28.

[2]周峥.玉门地区太阳能储能技术路线对比及选择[J].信息与电脑(理论版),2021,33(14):36-40.

[3]唐芳纯.储能在新能源中的应用分析[J].电子世界,2021(10):25-26.