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储能与分布式光伏的应用结合

最近德国即将出台储能补贴政策,引来行业一片叫好,有的是看热闹,有的是看门道。在此仅以个人理解发表下对于储能与光伏配合应用的建议。

储能与分布式光伏的应用结合

电网需要储能,以平衡电网负荷波动;光伏也需要储能,以改善向电网输电的曲线,使其尽可能平滑输出。然而,对于电网来说,光伏向电网输出曲线可预测并且方便调控是首要前提;而用户在安装光伏与储能后,根据自身负荷以及电价差实行储能调配是必然需求(而不是首要考虑用电或供电输出的平滑),导致其输出曲线会产生一定的随意性,这对于电网来说反而增加了调控的难度。

鉴于以上问题,光伏在配套储能时应遵循以下原则:

1、小型光伏系统(家用和小型商用为主)

储能配备根据其光伏发电能力,以足额设计为主,也就是光伏所发电力基本可以通过储能调配大多用于内部负载,用户只有极少量的电力需要和电网相交互。在电网出现问题时,系统可自行进入离网运行模式(此时需要首先切断大额动力负载),这样解决了类似纽约风暴灾害事件导致的居民基本生活问题。

此系统必须配备离并网混合型逆变器,同时具备电网状态和用户侧负载侦测能力,可根据用户负载大小调节储能的充放电比例。

2、大中型光伏系统

由于电网调控的需要,其配备的储能系统和光伏系统必须单独联网,两者之间无直接控制联系,均接受电网的调度。此类系统将来配备储能的唯一好处是,电网根据你储能容量情况可以适当考虑减少对光伏系统的限电等调控措施。

也许短期来说(在光伏等分布式电站装机在电网占比较小时),所有光伏电站通过配备一定量的储能均可以使得输出负荷曲线适当变得平滑,但是随着装机容量不断加大,必然会成为一个隐患。而且就德国目前的光伏装机比例,按照以上两种储能配置方式,是必然的选择。

以上描述不涉及纯粹离网的光伏电站,也不涉及离并网切换的光伏电站(不管你是UPS还是EPS切换)。小型同等容量的纯离网光伏电站与混合型光伏电站相比,由于其自身的带载能力(特别是动力负载启动时的电流需求)较弱,因此需要配备较大的储能系统来满足其自身独立运行,性价比较低。

后记:对于目前被热炒的微网系统,其实无明确定义和界限,很多人在那里浑水摸鱼。这就和以前经常说到的薄膜光伏电池一样,其实是几种完全不同类别的产品(如非晶硅、碲化镉、铜铟镓硒等),只是存在某一生产工艺上的共性,由于某些特殊需求被人一再误传。

针对所谓的微网系统,我通过个人理解将几种系统分别设定一个名称,希望今后行业内交流时不再混肴概念(最怕的就是两个人为一个观点争论了半天,结果指得不是一样系统):

1、与电网长连接的带储能光伏系统————离并网混合系统

2、与电网无任何连接的光伏带储能系统——光伏独立系统

3、与电网短连接的带储能光伏系统————光伏独立系统(带切换装置)

4、有人无电地区的带储能光伏系统————光伏独立系统(也可通过一台离网逆变器和多台并网逆变器组成交流母线系统——虚拟交流母线光伏系统)

5、通过柴油机、风力发电、海洋能、光伏等综合动力供电的带储能系统——真正的光伏微网系统(该系统可分为交流母线系统和直流母线系统两种,目前较为常用的是交流母线系统)

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