储能技术在光伏发电系统中的应用

吉青云

摘要：储能技术在光伏发电系统还存在诸多不可预测的风险，致使光伏发电系统的运行安全得不到保证。因此，相关部门应不断树立自主创新的工作意识，完善并改进光伏发电系统的运行缺陷，确保光伏发电并网系统的技术管理水平稳步提高。由于光伏发电系统的间歇性、波动性等会造成一部分弃光现象，在我国西北尤其严重。因此，在光伏发电系统的建设中将储能技术与大型电站相结合，提高对太阳能的消纳能力，避免资源浪费，十分必要。

关键词：储能技术;光伏发电系统;应用

引言

储能技术在光伏发电系统还存在诸多不可预测的风险，致使光伏发电系统的运行安全得不到保证。因此，相关部门应不断树立自主创新的工作意识，完善并改进光伏发电系统的运行缺陷，确保光伏发电并网系统的技术管理水平稳步提高。

1光伏发电系统应用储能技术

在光伏电站配置储能主要实为了提供新能源消纳、辅助执行一次调频等服务。此外储能电站还可以参与调峰、调频等电力市场交易，获得部分收益。（1）对弃光问题的解决。光伏发电的发电功率波动性较大，特别在一些比较偏远的地区，电网常常会出现无法把风电和光伏发电完全消纳的情况，应用储能技术可以减小或避免弃光。在可再生能源发电场站侧安装储能系统，一旦电网运运行系统处于电力巅峰不足或者输电通道出现异常状况时，一些电力能源的发电条件受到外界客观环境因素影响，实际的发电条件会受到约束，在实际的发电过程中，电源发电场释放的电能质量和运营效果达不到预设的要求。（2）对电能质量的提升。在各种可再生能源进行电力传输的过程中，风电等可再生能源的发电效果会出现不稳定的状态，发电部门的管理人员应采用独特的施工处理技术，对电力系统的内部结构以及具体的发电功率进行全面的检验，在周密分析电力能源分布情况的基础上，制定完善的发电设计方案，进而有效缓解电网调峰压力的不足以及系统容量不足的发电现象，促进电网的可再生能源的发电效果。通过在集中式可再生能源发电场站配置较大容量的储能，基于场站出力预测和储能充放电调度，实现场站与储能联合出力对出力计划的跟踪，平滑出力，满足并网要求，提高可再生能源发电的并网友好性。与此同时，大型储备电站的可再生系统应结合实际的发电情况，管理人员应在充分发挥电能储备的可再生能源放大效应，并不断完善和优化可再生能源在实际发电过程中出现的不足和运行缺陷，并确保电能能源的输出总量达到预设的工作要求，进而提高电力能源的运行质量，满足广大人民群众的日常生活需求，不断提高电力企业的经济效益和社会效益，进而提高电力企业的竞争地位。

2储能技术在光伏发电系统中的应用

2.1在电力调峰上的运用

并网发电处理人员应利用先进的处理技术，使用先进的技术处理工艺流程，在电力达到巅峰时段都时，使得功率较大的电网负荷压力降低。与此同时，相关人员应有机协调处理各类储能技术。并根据自身需要做出相应的调整。在负荷较低的时候储存大量的能源，在负荷最高的时候将集中收集的能量释放，在有效排解负荷供电的基础上，确保系统运行的安全性和稳定性。

2.2在微电网的运用

在输配电网络发展过程中，微电网并网是其主要的发展模式，科学融入相关电网处理技术，可以提升电网运行系统的整体效果，并采用孤岛分类的运行模式，将微电网系统和系统有机分离，各个子系统的运行架构进行分离处理。

2.3在负荷转移中的应用

在实际将储能技术应用在光伏发电系统的过程中，负荷转移技术与前文中提到的电力调峰技术在运转原理方面有一定的相似之处，但是相比于电力调峰技术来说，负荷转移技术具有更高的灵活性。在负荷的低谷阶段，光伏发电系统在实际进行发电的过程中如果产生了多余的电能，为了有效减少能源的浪费，则能够根据实际情况对多余的电能进行储存。而在负荷的高峰阶段，由于用电需求的增加，光伏发电系统在发电的过程中所释放出的电能则很难满足实际需要，此时，储能系统就可以将自身在之前储存的多余的电能释放出来，使电网在供电的过程中能够最大限度地保证稳定。通过将储能系统与光伏并网发电系统联合使用，两者在相互配合的过程中，则能够有效减少光伏并网发电系统在高功率负荷运转的过程中根据波峰以及波谷用电量的不同而调整发电量给系统带来的冲击，使高峰阶段市电的需求能够得到有效减少，在保证用户用电的基础之上，减少用户的用电支出，不仅保障了供电系统自身的经济效益，同时也在一定程度上保障了用户的用电需求。从另外的一个角度来讲，通过在光伏发电系统中合理应用储能技术，使负荷转移技术最大限度的发挥作用，能够有效减少光伏发电系统因外部冲击而导致寿命缩短的情况，最大限度的延长光伏发电系统整体的质量，通过负荷转移，使光伏发电系统的运转规律能够最大限度地维持稳定，保障其运转效益的基础之上，提升其运转的稳定性。

2.4改善电能质量

由于受到天气、温度、组件倾角等因素的影响，光伏发电系统的输出功率会有所变化，造成了发电量的不稳定，使发电量预测的难度增加，对馈入电网的谐波产生影响。并且，随着太阳光照强度的变化，光伏发电功率会对电网潮流中的负荷特性产生一定的影响。光伏发电系统并入电网之后，会对电网潮流的方向、现有電网调度、规划运行方式等产生影响，加大对电网调度及控制的难度。当大量光伏发电系统接入电网后，将加剧电压波动，引起电压调节装置的频繁动作，使电网的电能质量下降。当储能接入光伏发电系统后，由相应的能量转换系统控制储能装置的充放电，可以达到对电网调峰的目的，使光伏发电系统的发电量得到有效控制。此外，储能装置的接入可以抑制电网潮流方向的改变，增加电网的稳定性，从而提升光伏发电系统接入电网之后的电能质量。

2.5提升供电可靠性

储能系统可以发挥削峰填谷作用。在负荷高峰期，储能系统可以将自身储存的能量转化为电能，并注入到电网中。在负荷低谷期，储能系统可以将电网中多余的电能吸收并转化为储能装置对应的能源形式储存起来，通过削峰填谷来平衡电网的功率水平。同时，储能系统可以发挥备用电源功能。在一些微电网系统中，当微电网在孤岛运行模式时，储能系统可以为孤岛状态下的微电网提供所需电能。

2.6在电网电能质量控制的应用

在光伏并网发电系统的实际运转过程中，要想使电网电能的质量能够得到有效控制，储能技术的合理应用必不可少，通过在光伏并网发电系统中合理应用储能技术，使光伏电源在实际供电的过程中性能能够得到最大限度的稳定。在这一过程中，工作人员通常情况下会采取一系列的措施对光伏并网进行逆变控制，光伏并网发电系统在实际工作的过程中，其所产生的电能质量也能够得到有效控制，而在这一过程中，最主要发挥作用的就是我们所说的储能控制系统，通过充分发挥储能系统自身的作用，不仅能够对有源滤波进行调整，同时还能起到稳定电压的作用，使相角能夠始终处在合理的范围之内，并在相角出现偏差的时候，及时进行调整，保证电网的发电质量。以往，电力企业在对电网的电能质量进行控制的过程中，多数情况下采用的都是人工的手段，而在这一过程中，很多细节方面的问题很难被及时发现，这也会在一定程度上导致供电质量受到影响[5]。尤其是在用电波峰以及波谷的不同阶段，虽然能够通过人工的方式对供电量进行调节，但是，这样的调节很难保证完全准确。而通过将储能技术应用在电网电能质量控制之中，则能够有效解决上述问题，这样的操作方式能够有效避免电网在实际运转的过程中由于在短时间内供电量的大幅度调整而给电网系统自身造成的冲击。最大限度地保证供电的稳定性，同时也能在一定程度上降低因电网运行故障而导致的区域停电的情况出现，使人民的用电需求能够切实得到满足，实现整体供电质量的提升。

结束语

由于光伏发电本身带有的间歇性与波动性，在并入电网后，对电网的稳定性造成了一定的影响。而储能装置的引入与应用，在很大程度上解决了这一问题。储能系统在一定程度上解决了电能只能即发即用的问题，提高了供电的可靠性，改善了电能质量，增强电网的稳定性。在未来的发展中，由于源源不断的太阳能，光伏发电势不可挡，必定会在我国的能源体系中占据越来越重要的地位。以光伏发电为代表的清洁能源发电在我国电网中的渗透率必将越来越高。储能系统作为平滑新能源发电出力曲线、解决新能源消纳问题、削峰填谷、改善电能质量、提高电力系统稳定性的重要手段，在未来的发展与研究中，必定会成为重中之重。通过一系列的激励制度，来建立健全完整的人才资源管理体系，在因地制宜、统筹规划的基础上，构建安全、可靠的光伏发电操作系统，促进社会平稳运行。

参考文献

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