论光伏发电储能技术的运用

论光伏发电储能技术的运用

杨宁

国投新疆新能源有限公司 新疆 乌鲁木齐 830000

     摘要：阐述在光伏发电系统中的储能技术特点、存在的问题、技术需求和设计优化，探讨储能技术在光伏发电系统中的应用，包括硬件和软件设计，虚拟仿真技术应用、运行调度、供电质量控制、错峰供电、负荷转移。

关键词：光伏发电系统；储能技术；错峰供电；负荷转移

1. 光伏发电系统中的储能技术问题

1.1前期成本高

光伏发电作为一项系统性工程，包括、光伏方阵、蓄电池、电气控制、通信传输等多种工程。储能系统对电池容量也提出了更高的要求。前期资源开发、电厂建设、设备采购资金投入较大，发电厂建设属于一个高成本状态。外界对用电的需求存在着波峰和波谷，在用电高峰期需要持续进行电能供给，一旦停止供电会严重影响日常的生产生活。

1.2影响因素复杂

光伏发电系统容易受到光照强度、温度、湿度的多重因素的影响，尤其是在多变的天气情况下，整体的发电效率具有的随机性和不可控性，光伏发电在并网过程中以单向性输入为主，缺乏必要的保护措施，整体电流的流向出现随机性的问题，系统保护的难度增加。容易出现间歇性跳闸，严重时甚至有可能出现短路、断路现象，存在一定的安全隐患。

1.3信息集成复杂

光伏电网规划是一个复杂的过程，不同地区的网络构架存在一定的差异，而部分作业人员专业知识比较欠缺，缺乏有效的能耗意识，负载过大的情况下储能单元容易出现失效问题，电池在实际应用中容易出现电荷迁移、引发漏电现象，部分晶体管本身介质较薄，容易出现不可见的缺陷。此外，光伏发电系统需要耦合大量信息，在数据分析过程中难免会出现差异。

2. 光伏发电系统中的储能技术需求和设计优化需求分析

2.1发电领域需求

光伏发电系统前期的投入较大，要强化前期的需求分析，立足于实际情况做好市场调查，对市场环境进行分析。根据海拔、光照强度、温度、湿度等一系列特点，选择合理的区域建立太阳能发电厂，做好前期的可研报告与可行性分析。应该根据高负载系数的方案确定主变压器的容量，当有两个主变压器、负压系数在65时，应该采取单条母线拆分布置的方法，持续优化配电变压器运行的参数，确保变压器处于水平或者是垂直状态。

2.2用户需求

用户作为终端，对用户的需求分析是整个发电过程中的关键，要加强终端用户需求的分析。根据现阶段的实际功能需求进行优化。储能系统将采取阶梯收费的方式，满足用户的负载需求，同时要持续优化现有的电蓄热技术，综合不同形式的储能方式，实现能源的有序转化，可能的减少化石燃料的消耗，根据释放时间、循环次数、响应时间、应用场景等多重参数，明确整体的应用需求，强化前期的用户分析，提高用户的用电质量。例如，以用户的日电负荷为纵坐标，将全年分为高峰季、日常期，夏季用电量偏高，11:00~22:00整体的电负荷需求较大。在实际参数设定过程中有明确多能互补综合能源系统中的基本参数，明确热泵性能参数，光伏电池单位造价，光伏电池使用寿命，热电联产设备的运行系数等。将电网作为最小的功能体。进行有效的供需平衡分析。在保证输出功率稳定的情况下，采用衔接化的设计方案，避免单一构件的功率变化，最大程度提高整体的发电效果。

2.3硬件设计优化

硬件设计在电网中至关重要，直接决定了整体的电路质量，硬件设计包括功率电路和控制电路两部分。首先要设定功率电路的主要参数，对控制系统的硬件电路进行设计，在实际控制中可以采取系列的单片机内置浮点运算单元、多孔到定时器和、AC转换器，满足多路闭环的试试控制。在实际管理过程中可以采集不同通路上的模拟信号值，通过分析电池输出电压与电流、直流母线电压电网，从而明确系统整体的运行状态，捕获功能获取电压对应的频率以及相位。由电路驱动各个转化器进行工作，在硬件设置中还要引入保险丝，对各个硬件设备进行保护，实时有效的网络通信。此外，可以借助超导储能技术，将电能储存在磁场中，储存过程中无能量形式的转化，整体的充电放电速度较快响应，效率较高，但相对而言超导材料的能量密度较低，后续的维护较为复杂，一般用于小型的电网功率调节，提供1MW 以下的电力。

2.4数据分析

储能单元是解决当前能源危机的必然选择，要处理好储能单元结构与用电规模之间的关系，在对线性数据进行拟合过程中，要根据单元采集的电压或者是电流为基本的信号，强化整体的信号反馈。通过接收器的电阻电容，有效降低误差范围，采取现行拟合的方式有效分析。技术人员要加强整体的风险数据收集、风险数据评估和风险数据管控，构建成套的数据控制体系，从前端的计划使到终端的实施，以及后端的检查总结等各个阶段，强化日常的风险管理理念，积极开展整体的风险管控工作，构建数据化、智能化的控制体系，全面评估电能输送情况。

3. 储能技术在光伏发电系统中的应用

3.1运行调度

光伏电源本身具有一定的可 调度性，但容易受到外界因素的干扰，当外界天气 变化较快时，对光伏电源的影响更加明显。在电网 运行的整体调度系统过程多要明确，光伏、电源整 体的相对比例合理设置，要转化传统的作业形式， 以基本的项目为纽带，加强与周边的联动合作，不 断优化市场布局，集中优势力量，积极寻求新的发 展平台，坚持科技进步，自主创新。

3.2供电质量控制

电能作为日常生产和生 活中的必需能源，光伏发电系统与传统电网并网， 光伏系统产生的电能大部分属于直流电，需要通过 逆变装置与电网相接，在连接过程中，避免会产生 一定的谐波，给主体的电网造成一定影响。根据内 部的拓扑式结构和交直流连接方式，整合对应的能 量转移特性、流向规律等。实现电流优化，复合预 测等多种功能，从而保证光伏发电系统运行的高效 性与稳定性。

3.3错峰供电

电网在某一时间段整体的负 荷较大，储能系统可以满足电力的调峰需求。在电 网负荷较低的阶段，可光伏发电系统能够对电能进 行储存，储存的电能可以在负荷高峰时进行释放， 通过这种方式可以确保供电的可靠性和持续性，保 证电网稳定运转。此外，要调整电量供给，保证整 体的系统持续运转。储能系统内部能够形成一个微 电网结构，在短时间内承担所有的供电任务，为负 载提供可靠安全的电能。 负荷转移。为了确保高峰时期电网在稳定条件 下运行，通过配备储能系统进行复合响应，通过增 加通信线路，避免出现电力孤岛现象。不仅减少了 用户的用电支撑，同时保障了供电企业自身的经济 效益，实现双方的共赢。储能技术作为影响光伏发 电系统发展的重要因素，在未来发展过程中，储能 技术将会持续提高自身的能量密度与功率密度，通 过尝试不同材料尽可能延长装置自身的使用寿命， 在更加广泛的应用场景下保证整体系统运行的安全 性，通过借助超级电容器的方式实现污染作业，此 外，未来的光伏储能系统将会直接与虚拟仿真技术 相结合，全面展示储能系统的实际运行情况，通过 有效的动态模拟，确保电网数据的真实性，为后续 用户的应用提供真实的数据，真正实现智能化、数 据化发展。

结语

光伏发电作为能源结构改革必然方向，要明确自身发展中存在的问题，构建可持续的企业发展模式，强化硬件结构设计，优化整体的检测流程，引入数据化的管理方式，实现多元化发展，推动电网经济可持续发展。

参考文献

[1] 全俊晓.储能技术在光伏并网发电系统中的应用分析[J].电子测试,2020(02):129-130+118.

[2] 杨润广.储能技术在光伏发电系统中的应用[J].科技创新与应用,2021(10):188-190.