基于储能技术在光伏并网发电系统中的应用分析

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摘要：光伏并网发电系统是当下的一种较为环保的发电系统，其在运营的过程中，通过对太阳能的吸收与利用，将太阳能转化为电能，供给至国家电网之中。本文将以光伏并网发电系统为背景，浅谈储能技术在其中的应用，明确储能技术与光伏并网发电系统之间的适配性，希望能够进一步推动我国光伏并网发电系统的建设与发展。

关键词：储能技术;光伏并网发电系统;应用

引言：

随着我国城市建设的推进以及各地方居民经济水平的不断提升，对电力的需求越来越高。与此同时，各类发电技术也层出不穷，其中光伏并网发电系统也得到了一定的重视。想要进一步加强整个光伏并网发电系统的发电稳定性，就可以通过储能技术的帮助与融入，进一步提高其运作过程中的发电稳定性。

1 光伏并网发电系统特点

第一，光伏发电系统在运作的过程中，需要拥有长时间的光照，并且要保障其相关设备所处环境的温度等，其发电能力以及供电水瓶很大程度上取决于其设备所在地区的天气环境情况[1]。如若所处环境光照效果较差，天气多变，那么光伏发电系统便无法满足实时供电需求。在整个电网的运营过程中，这一问题显然是致命的，如若不能保障供电的稳定性，那么光伏并网发电系统也便无法有效应用于国家电网的供电与发电作业当中，满足各地的电力需求。

第二，光伏发电系统的运行成本较低，并且在运作的过程中，并不会产生污染，其整个发电过程，也是由太阳能为主要支持[2]。但是，该类系统在开发阶段需要耗费的成本相较于其他发电形式明显较高。为了实现将太阳能资源的最大利用，目前我国的大部分光伏发电系统都主要采用了最大功率点跟踪技术。以保障光伏并网发电系统的相关设备能够在日照充足的环境下，尽可能的吸收太阳能发电，并为国家电网提供电能。

2 储能在光伏并网发电中的应用

2.1电网角度的应用

2.1.1电力调峰

所谓的电力调峰，即是在相关系统的运作过程中，尽可能的降低并减少大功率符合在电力使用峰值时段对电能的集中需求，通过该种方式，来进一步减少在电力使用峰值时段，对整个电网带来的负荷压力[3]。光伏储能系统在运作的过程中，可以根据电网负荷的最低状态下，将光伏系统发出的冗余电能进行储存，直至电力应用达到峰值时，将储存的电能释放，将这部分电能作为负荷供电，通过该种方式，来降低电网在用电峰值时受到的负荷，并提高整个电网的功率峰值输出能力，进一步为用电达到峰值时提供更为稳定的供电水平。

2.1.2电网电能质量控制

在整个电网的运营过程中，在对储能系统进行合理应用，并正式投入到并网光伏发电系统之后，能够通过储能系统自身的特性，为整个光伏电源的供电特性进行优化，并且让其长期处于一个稳定的供电状态，让电网的供电水平满足各地方用电需求。另外，在储能系统融入到光伏并网发电系统当中，还可以通过适当的你便控制测量，让光伏储能系统在运作的过程中，对电能的质量进行有效的控制，将供电过程中呈现出来的电压以及有源滤波等参数进行优化与控制，进一步提高电网电能的质量水平，以控制电网的供电能力。

2.1.3微电网

在当下的输配电系统发展进程中，微电网是最主要的发展方向之一，通过对微电网的建设与发展，能够进一步提高电网运营过程中，各系统的供电性能，满足各地方的用电需求。如若微电网同整个系统进行分离，也就是微电网处于一个孤岛模式状态下运行时，那么微电网的电源在接入时，便会承担一个独立的负荷，完成相应的供电任务，此时，在整个光伏电源构成的微电网中，储能系统便能够为整个电网的负载安全提供保障，并确保整个电网供电的稳定性。

2.2用户角度的应用

2.2.1负荷转移

从技术层面来看，在电网运营的过程中，储能系统提供的负荷转移功能，同上文中提到的电能调峰相似。但是在实际的应用以及运作的过程中，需要以相关用户的使用时间进行计费，并作为整个系统运作的相关参照与依据的。在电网运营的过程中，大部分负荷高峰并非发生于光能充足的白天，虽然光伏系统发电高峰一般都在阳光照射充足的白天。但是其用电峰值一般都在光伏发电高峰期以后的夜间。而发电高峰期的光伏系统中的储能系统，便可以将负荷低估时的光伏系统发出的冗余电能进行储存，而非直接传输至电网，由电网输送给各用电区域中，等到负荷高峰值到来时，用电需求量进入到峰值时，储能系统便可以同光伏系统相互配合，满足各地方的用电需求，避免在用电峰值时，由于光伏系统发电能力较低，影响电网的供电水平。通过该种方式，提高对光伏电能系统发电量的应用率，减少不必要的电能浪费，进一步增加用户的经济效益。

2.2.2负荷响应

为了进一步保障整个电网的正常运作，避免电网在用电高峰期以及负荷高峰期出现问题，保持良好稳定的运行状态，电网往往会在运营的过程中，选定部分功率较高的负荷进行有效控制，让各类高功率负荷能够呈现一个交叉作业的状态，满足供电需求的同时，避免因长时间的超负荷运转，导致电网或者相关设备瘫痪。如若在这些系统中，加入对储能系统的应用，便能够有效避免负荷响应策略在各类高功率运行模式切换的过程中所造成的损失以及负面影响。在这一过程中，还需要保障负荷响应的控制系统，能够同光伏储能电站以及电网之间，长期维系一个能够良好良好通讯的线路，以保障相关信息与命令的顺利传递。

2.2.3断电保护

在电网运营的过程中，各类设备长期处于供电状态下，如若突然发生断电，无论对电网还是用户的相关设备，都会造成一定的影响。通过光伏储能系统的有效应用，融入到整个电网系统之中，能够为用户提供切实可靠的断电保护。也就是在用户正常使用城市的电力供应时，就可以通过光伏系统，为用户提供相关设备运行的所需电能。在这一过程中，电力的供应呈现出一个电力孤岛的状态，为用户以及电网的正常运营都有一定的好处。通过该种方式，一方面能够保障电网在用电高峰期，将部分电力负荷分散给储能系统，另一方面能够在电网突然断电时，仍然为电力用户提供一定的电力服务，满足人们的供电需求。

结束语：

本文重点阐述了储能技术在光伏并网发电系统中的有效应用，并阐述了其应用过程中呈現出来的诸多效果与好处，希望能够为我国的电力建设以及光伏并网发电系统发展提供帮助、贡献力量。

参考文献：

[1]孙广庆，张赛娜，杨海，任艳栋.分布式光伏/储能一体化并网技术研究及开发[J].通信电源技术，2020，3703：54-55+59.

[2]孔剑虹，李平，黄未，许傲然.基于分布式储能的光伏并网系统调频策略研究[J].电力电子技术，2020，5404：80-83+96.

[3]戴永强，黄祖朋，覃俊桦，邓海文，练朝春.家庭光伏储能系统的应用展望[J].集成电路应用，2020，3710：130-131.