光伏+儲能系統(tǒng)的四種應(yīng)用場景介紹-古瑞瓦特

光伏加儲能，簡單來說，就是把太陽能發(fā)電和電池儲電結(jié)合起來。隨著光伏并網(wǎng)容量越來越高，對電網(wǎng)的沖擊日益增大，儲能迎來了更大的增長機(jī)會。

光伏加儲能的好處很多，首先，它能確保供電更穩(wěn)定可靠。儲電設(shè)備就像是一個大電池，把多余的太陽能電儲存起來。當(dāng)太陽光不足或者用電需求大的時候，它就能提供電力，保證供電不斷。

其次，光伏加儲能還能讓太陽能發(fā)電更經(jīng)濟(jì)。通過優(yōu)化運(yùn)行，它能讓更多電自發(fā)自用，減少購電的成本。而且儲電設(shè)備還能參與電力輔助服務(wù)市場帶來額外的收益。儲電技術(shù)的應(yīng)用讓太陽能發(fā)電更靈活，滿足各種用電需求。同時，它還能和虛擬電廠一起，實現(xiàn)多種能源的互補(bǔ)和供需協(xié)同。

光伏儲能，和純并網(wǎng)發(fā)電不一樣，要增加儲能電池，以及電池充放電裝置，雖然前期成本要增加一定的成本，但是應(yīng)用范圍要寬廣很多。下面我們根據(jù)不同的應(yīng)用，分別介紹以下四種光伏+儲能應(yīng)用場景：光伏離網(wǎng)儲能應(yīng)用場景、光伏并離網(wǎng)儲能應(yīng)用場景、光伏并網(wǎng)儲能應(yīng)用場景和微網(wǎng)儲能系統(tǒng)應(yīng)用場景。

01 光伏離網(wǎng)儲能應(yīng)用場景

光伏離網(wǎng)儲能發(fā)電系統(tǒng)，可以不依賴電網(wǎng)而獨立運(yùn)行，較多應(yīng)用于偏僻山區(qū)、無電區(qū)、海島、通訊基站和路燈等應(yīng)用場所。系統(tǒng)由光伏方陣、光伏逆控一體機(jī)、蓄電池組、用電負(fù)載等構(gòu)成。光伏方陣在有光照的情況下將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，通過逆控一體機(jī)給負(fù)載供電，同時給蓄電池組充電;在無光照時，由蓄電池通過逆變器給交流負(fù)載供電。

圖1 離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)示意圖

光伏離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是專門針對無電網(wǎng)地區(qū)或經(jīng)常停電地區(qū)場所使用的，如海島、船舶等，離網(wǎng)系統(tǒng)不依賴于大電網(wǎng)，靠的是“邊儲邊用”或者“先儲后用”的工作模式，干的是“雪中送炭”的事情。對于無電網(wǎng)地區(qū)或經(jīng)常停電地區(qū)家庭來說，離網(wǎng)系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實用性。

02 光伏并離網(wǎng)儲能應(yīng)用場景

光伏并離網(wǎng)儲能系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于經(jīng)常停電，或者光伏自發(fā)自用不能余量上網(wǎng)、高自用電價、波峰電價比波谷電價貴很多等應(yīng)用場所。

圖2 并離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)示意圖

系統(tǒng)由太陽電池組件組成的光伏方陣、太陽能并離網(wǎng)一體機(jī)、蓄電池組、負(fù)載等構(gòu)成。光伏方陣在有光照的情況下將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，通過太陽能控制逆變一體機(jī)給負(fù)載供電，同時給蓄電池組充電;在無光照時，由蓄電池給太陽能控制逆變一體機(jī)供電，再給交流負(fù)載供電。

相對于并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，并離網(wǎng)系統(tǒng)增加了充放電控制器和蓄電池，系統(tǒng)成本增加約30%-50%左右，但是應(yīng)用范圍更寬。一是可以設(shè)定在電價峰值時以額定功率輸出，減少電費(fèi)開支;二是可以電價谷段充電，峰段放電，利用峰谷差價賺錢;三是當(dāng)電網(wǎng)停電時，光伏系統(tǒng)作為備用電源繼續(xù)工作，逆變器可以切換為離網(wǎng)工作模式，光伏和蓄電池可以通過逆變器給負(fù)載供電。該場景目前一般在海外發(fā)達(dá)國家應(yīng)用較為廣泛。

03 光伏并網(wǎng)儲能應(yīng)用場景

并網(wǎng)儲能光伏發(fā)電系統(tǒng)，一般采用光伏+儲能做交流耦合的方式運(yùn)行。系統(tǒng)能夠存儲多余的發(fā)電量，提高自發(fā)自用比例，光伏應(yīng)用于地面光伏配儲、工商業(yè)光伏儲能等場景。該系統(tǒng)由太陽電池組件組成的光伏方陣、并網(wǎng)逆變器、電池組、充放電控制器PCS、用電負(fù)載等構(gòu)成。當(dāng)太陽能功率小于負(fù)載功率時，系統(tǒng)由太陽能和電網(wǎng)一起供電，當(dāng)太陽能功率大于負(fù)載功率時，太陽能一部分給負(fù)載供電，一部分通過控制器儲存起來。同時也可以利用儲能系統(tǒng)進(jìn)行峰谷套利、需量管理等場景，增加系統(tǒng)盈利模式。

圖3 并網(wǎng)儲能系統(tǒng)示意圖

光伏并網(wǎng)儲能系統(tǒng)作為一種新興的清潔能源應(yīng)用場景，在我國新能源市場中備受關(guān)注。該系統(tǒng)將光伏發(fā)電、儲能裝置和交流電網(wǎng)相互結(jié)合，實現(xiàn)了清潔能源的高效利用。主要有以下幾大優(yōu)勢：1.提高光伏發(fā)電的利用率光伏發(fā)電受天氣和地理條件影響較大，容易出現(xiàn)發(fā)電波動。通過儲能裝置，可以平滑光伏發(fā)電的輸出功率，降低發(fā)電波動對電網(wǎng)的影響。同時，儲能裝置可以在低光照條件下為電網(wǎng)提供能量，提高光伏發(fā)電的利用率。2.增強(qiáng)電網(wǎng)穩(wěn)定性光伏并網(wǎng)儲能系統(tǒng)可以實現(xiàn)對電網(wǎng)的實時監(jiān)測和調(diào)節(jié)，提高電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。在電網(wǎng)出現(xiàn)波動時，儲能裝置可以迅速響應(yīng)，提供或吸收多余電力，保證電網(wǎng)運(yùn)行平穩(wěn)。3.促進(jìn)新能源消納隨著光伏、風(fēng)電等新能源的快速發(fā)展，消納問題日益凸顯。光伏并網(wǎng)儲能系統(tǒng)可以提高新能源的接入能力和消納水平，緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力。通過儲能裝置的調(diào)度，可以實現(xiàn)新能源電力的平滑輸出。

04 微網(wǎng)儲能系統(tǒng)應(yīng)用場景

微網(wǎng)儲能系統(tǒng)作為一種重要的能源儲備裝置，在我國新能源發(fā)展和電力系統(tǒng)中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著科技的進(jìn)步和可再生能源的普及，微網(wǎng)儲能系統(tǒng)的應(yīng)用場景不斷拓展，主要包括以下兩個方面：

1.分布式發(fā)電和儲能系統(tǒng)：分布式發(fā)電是指在用戶側(cè)附近建立小型發(fā)電設(shè)備，如太陽能光伏、風(fēng)能等，通過儲能系統(tǒng)將多余的發(fā)電量儲存起來，以便在用電高峰期或電網(wǎng)故障時提供電力。

2.微網(wǎng)備用電源：在偏遠(yuǎn)地區(qū)、島嶼等地方，電網(wǎng)接入困難，微網(wǎng)儲能系統(tǒng)可作為備用電源，為當(dāng)?shù)靥峁┓€(wěn)定的電力供應(yīng)。

微電網(wǎng)通過多能互補(bǔ)的方式，可充分有效地發(fā)揮分布式清潔能源潛力，減少容量小、發(fā)電功率不穩(wěn)定、獨立供電可靠性低等不利因素，確保電網(wǎng)安全運(yùn)行，是大電網(wǎng)的有益補(bǔ)充。微電網(wǎng)應(yīng)用場景更加靈活，規(guī)模可以從數(shù)千瓦直至幾十兆瓦不等，應(yīng)用范圍更加廣泛。

圖4 光伏微網(wǎng)儲能系統(tǒng)示意圖

光伏儲能的應(yīng)用場景豐富多樣，涵蓋了離網(wǎng)、并網(wǎng)以及微網(wǎng)等多種形式。在實際應(yīng)用中，各類場景有著各自的優(yōu)點和特點，為用戶提供穩(wěn)定、高效的清潔能源。隨著光伏技術(shù)的不斷發(fā)展和成本降低，光伏儲能將在未來能源體系中發(fā)揮越來越重要的作用。同時，各類場景的推廣應(yīng)用也將助力我國新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，為實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型和綠色低碳發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

審核編輯 黃宇