淺談工商業(yè)光儲(chǔ)一體化系統(tǒng)

工商業(yè)儲(chǔ)能正在實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，并成為企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益的重要手段，也可解決光伏系統(tǒng)發(fā)電的缺點(diǎn)。工商業(yè)光儲(chǔ)一體化成為趨勢。

隨著越來越多的工商業(yè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用，光伏發(fā)電技術(shù)被更多的人們所歡迎和接受，但是光伏發(fā)電系統(tǒng)的缺點(diǎn)和不足也日漸凸顯：除了光伏發(fā)電固有的不穩(wěn)定和間歇性等缺點(diǎn)外，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的另一個(gè)重要缺陷是當(dāng)電網(wǎng)斷電時(shí)，即便有非常好的陽光，并網(wǎng)逆變器也無法啟動(dòng)，不能為小區(qū)或企業(yè)內(nèi)部供電。

這是因?yàn)椴⒕W(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)所用逆變器都是并網(wǎng)逆變器，而并網(wǎng)逆變器除了具備與電網(wǎng)頻率同步、電壓對等和具有防止孤島運(yùn)行等并網(wǎng)的技術(shù)功能外，它的另外一個(gè)重要保護(hù)功能是不能在電網(wǎng)停電的情況下孤島運(yùn)行。而大部分工商業(yè)用戶還是希望在大電網(wǎng)停電的時(shí)候，自己企業(yè)屋頂上的光伏系統(tǒng)能夠脫離大電網(wǎng)，繼續(xù)發(fā)電，為廠區(qū)重要負(fù)荷提供電力。實(shí)際上這個(gè)愿望是可以實(shí)現(xiàn)的，這就是采用工商業(yè)光儲(chǔ)一體化系統(tǒng)。

工商業(yè)光儲(chǔ)一體化系統(tǒng)可以分為直流耦合和交流耦合兩種類型。其中，直流耦合系統(tǒng)適用于新裝的工商業(yè)光儲(chǔ)系統(tǒng)，采用光儲(chǔ)一體機(jī)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡單，只用一臺(tái)逆變器就可以同時(shí)解決光伏發(fā)電和儲(chǔ)能充放電的應(yīng)用，如圖3所示。

圖3 工商業(yè)光儲(chǔ)一體化直流耦合系統(tǒng)

而交流耦合系統(tǒng)適用于已經(jīng)裝了工商業(yè)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，要增加儲(chǔ)能設(shè)施的應(yīng)用，在原有的并網(wǎng)逆變器基礎(chǔ)上，在交流測再增加一臺(tái)儲(chǔ)能逆變器，并網(wǎng)逆變器和儲(chǔ)能逆變器協(xié)同工作，保障工商業(yè)穩(wěn)定可靠供電，如圖4所示。

圖4 工商業(yè)光儲(chǔ)一體化交流耦合系統(tǒng)

光儲(chǔ)一體化系統(tǒng)是以光伏發(fā)電和儲(chǔ)能相結(jié)合的光伏發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立自主的發(fā)電，不需要受到傳統(tǒng)電網(wǎng)的限制，可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)和管理，滿足不同的用電需求。該系統(tǒng)可以通過簡單的手動(dòng)控制或采用一套智能化自動(dòng)控制能源管理系統(tǒng)(EMS)來管理或控制系統(tǒng)的運(yùn)行，不僅可以并網(wǎng)發(fā)電，而且即便是電網(wǎng)停電時(shí)，該系統(tǒng)仍舊可以獨(dú)立運(yùn)行。該系統(tǒng)平常狀態(tài)與普通并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)一樣，可以直接將發(fā)出的電力并入內(nèi)部電網(wǎng)，除了首先滿足自發(fā)自用的目的外，還可以將多余的電力儲(chǔ)存在蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)和外送到外部電網(wǎng)，而當(dāng)大電網(wǎng)停電時(shí)，能源管理系統(tǒng)(EMS)首先發(fā)出指令，切斷與大電網(wǎng)的連接，形成一個(gè)孤立的電網(wǎng)系統(tǒng)，然后EMS向儲(chǔ)能逆變器發(fā)出啟動(dòng)指令，啟動(dòng)儲(chǔ)能發(fā)電并向內(nèi)部供電，繼而光伏發(fā)電系統(tǒng)自動(dòng)投入并網(wǎng)發(fā)電。

在加快低碳轉(zhuǎn)型，推進(jìn)“雙碳目標(biāo)”的市場背景下，隨著國家鼓勵(lì)開發(fā)利用可再生能源和市場的推動(dòng)，工商業(yè)光伏發(fā)電利用得到了快速和廣泛的發(fā)展。利用企事業(yè)單位、學(xué)校、 醫(yī)院、商廈、寫字樓、酒店、商場、工業(yè)廠房等建筑屋頂建設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)，采用分布式并網(wǎng)方式，自發(fā)自用，余電上網(wǎng)或全額上網(wǎng)，不僅可以大大提高就地消納能力，減緩電網(wǎng)供電壓力，還可以大大減少安裝業(yè)主的電費(fèi)支出，而工商業(yè)光伏與儲(chǔ)能相結(jié)合就可以使得光伏發(fā)電更加穩(wěn)定可靠，即便是在大電網(wǎng)停電時(shí)依舊能夠滿足企業(yè)內(nèi)部的電力供應(yīng)。工商業(yè)光伏投資風(fēng)險(xiǎn)相對較低，回報(bào)穩(wěn)定，得到了越來越多的投資者的青睞，工商業(yè)光儲(chǔ)一體化光伏發(fā)電系統(tǒng)將成為了一種被廣泛采用的光儲(chǔ)發(fā)電解決方案。

工商業(yè)光儲(chǔ)一體化系統(tǒng)具有分散、自治、可靠等特點(diǎn)，可以減少對傳統(tǒng)能源的依賴，減少了電網(wǎng)的壓力和負(fù)荷，緩解了能源供應(yīng)不足的壓力;為用戶節(jié)約能源投入費(fèi)用和提供更加可靠和穩(wěn)定的電力供應(yīng)，能夠有效地應(yīng)對電力故障和停電的問題，避免因停電而導(dǎo)致經(jīng)營和生產(chǎn)等損失。

小結(jié)：

工商業(yè)光儲(chǔ)一體化系統(tǒng)作為一種高效、可靠、環(huán)保的發(fā)電解決方案，具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和成本的降低，相信工商業(yè)光儲(chǔ)一體化系統(tǒng)將在工商業(yè)供電領(lǐng)域中發(fā)揮更加重要的作用。

審核編輯 黃宇