眾所周知,太陽能光伏發電一直是實現我國能源和電力可持續發展戰略的重要組成部分。但光伏輸出功率具有很強的波動性、隨機性,光伏電力的不穩定性嚴重制約了光伏電力的接入和輸送。而光伏儲能技術可以實現削峰填谷、負荷跟蹤、調頻調壓、電能質量治理等功能。
光伏儲能系統既能并網,也能實現儲能。當光伏電站遇到棄光限制發電時,多余電能將儲存于儲能電池內。光伏發電量低于限幅值或晚上用電高峰時通過儲能逆變器將電池內電能送入電網,儲能系統參與電網削峰填谷。
儲能系統還可利用峰谷電價差創造更大的經濟效益,提高系統自身的調節能力,作為解決大規??稍偕茉窗l電接入電網的一種有效支撐技術。
該系統中的光伏發電系統和蓄電池儲能系統共享一個逆變器,但是由于蓄電池的充放電特性和光伏發電陣列的輸出特性差異較大,原系統中的光伏并網逆變器中的大功率跟蹤系統(MPPT)是專門為了配合光伏輸出特性設計的,無法同時滿足儲能蓄電池的輸出特性曲線。
因此,此類系統需要對原系統逆變器進行改造或重新設計制造,不僅需要使逆變器能滿足光伏陣列的逆變要求,還需要增加對蓄電池組的充放電控制器,和蓄電池能量管理等功能。
一般而言,該系統是單向輸出的,也就是說該系統中的蓄電池是完全依靠光伏發電充電的,電網的電力是不能給蓄電池充電的。
它采用單獨的充放電控制器和逆變器來給蓄電池充電或者逆變,這種方案實際上就是給現有光伏發電系統外掛一個儲能裝置,可在目前任何一種光伏電站甚至風力發電站或其他發電站進行升級安裝,形成站內儲能系統,也可以根據電網需要建設成為完全獨立運行的儲能電站。
這種模式克服了直流側儲能系統無法進行多余電力統一調度的問題,它的系統充電還是放電完全由智能化控制系統控制或受電網調度控制,它不僅可以集中全站內的多余電力給儲能系統快速有效的充電,甚至可以調度站外電網的廉價低谷多余電力,使得系統運行更加方便和有效。
交流側接入的儲能系統的另一個模式是將儲能系統接入電網端,如下圖。顯然,這兩種儲能系統的不同點只是接入點不同,前者是將儲能部分接入了交流低壓側,與原光伏電站分享一個變壓器,而后者則是將儲能系統形成獨立的儲能電站模式,直接接入高壓電網。
交流側接入的方案不僅適用于電網儲能,還被廣泛應用于諸如島嶼等相對孤立的地區,形成相對獨立的微型電網供電系統。
交流側接入的儲能系統不僅可以在新建電站上實施,對于已經建成的電站也可以很容易的進行改造和附加建設,且電路結構清晰,發電場和儲能電場可分地建設,相互的直接關聯性少,因此也便于運行控制和維修。
缺點是由于發電和儲能相互獨立,相互之間的協調和控制就需要外加一套專門的智能化的控制調度系統,造價較為高昂。