光伏+储能系统的四种应用场景介绍

创业 2024-11-06 17:30 湖南

光伏加储能，简单来说，就是把太阳能发电和电池储电结合起来。随着光伏并网容量越来越高，对电网的冲击日益增大，储能迎来了更大的增长机会。

光伏加储能的好处很多，首先，它能确保供电更稳定可靠。储电设备就像是一个大电池，把多余的太阳能电储存起来。当太阳光不足或者用电需求大的时候，它就能提供电力，保证供电不断。

其次，光伏加储能还能让太阳能发电更经济。通过优化运行，它能让更多电自发自用，减少购电的成本。而且储电设备还能参与电力辅助服务市场带来额外的收益。储电技术的应用让太阳能发电更灵活，满足各种用电需求。同时，它还能和虚拟电厂一起，实现多种能源的互补和供需协同。

光伏储能，和纯并网发电不一样，要增加储能电池，以及电池充放电装置，虽然前期成本要增加一定的成本，但是应用范围要宽广很多。下面我们根据不同的应用，分别介绍以下四种光伏+储能应用场景：光伏离网储能应用场景、光伏并离网储能应用场景、光伏并网储能应用场景和微网储能系统应用场景。

光伏离网储能应用场景

光伏离网储能发电系统，可以不依赖电网而独立运行，较多应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等应用场所。系统由光伏方阵、光伏逆控一体机、蓄电池组、用电负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过逆控一体机给负载供电，同时给蓄电池组充电；在无光照时，由蓄电池通过逆变器给交流负载供电。

图1 离网发电系统示意图

光伏离网发电系统是专门针对无电网地区或经常停电地区场所使用的，如海岛、船舶等，离网系统不依赖于大电网，靠的是“边储边用”或者“先储后用”的工作模式，干的是“雪中送炭”的事情。对于无电网地区或经常停电地区家庭来说，离网系统具有很强的实用性。

光伏并离网储能应用场景

光伏并离网储能系统广泛应用于经常停电，或者光伏自发自用不能余量上网、高自用电价、波峰电价比波谷电价贵很多等应用场所。

图2 并离网发电系统示意图

系统由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能并离网一体机、蓄电池组、负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能控制逆变一体机给负载供电，同时给蓄电池组充电；在无光照时，由蓄电池给太阳能控制逆变一体机供电，再给交流负载供电。

相对于并网发电系统，并离网系统增加了充放电控制器和蓄电池，系统成本增加约30%-50%左右，但是应用范围更宽。一是可以设定在电价峰值时以额定功率输出，减少电费开支；二是可以电价谷段充电，峰段放电，利用峰谷差价赚钱；三是当电网停电时，光伏系统作为备用电源继续工作，逆变器可以切换为离网工作模式，光伏和蓄电池可以通过逆变器给负载供电。该场景目前一般在海外发达国家应用较为广泛。

光伏并网储能应用场景

并网储能光伏发电系统，一般采用光伏+储能做交流耦合的方式运行。系统能够存储多余的发电量，提高自发自用比例，光伏应用于地面光伏配储、工商业光伏储能等场景。该系统由太阳电池组件组成的光伏方阵、并网逆变器、电池组、充放电控制器PCS、用电负载等构成。当太阳能功率小于负载功率时，系统由太阳能和电网一起供电，当太阳能功率大于负载功率时，太阳能一部分给负载供电，一部分通过控制器储存起来。同时也可以利用储能系统进行峰谷套利、需量管理等场景，增加系统盈利模式。

图3 并网储能系统示意图

光伏并网储能系统作为一种新兴的清洁能源应用场景，在我国新能源市场中备受关注。该系统将光伏发电、储能装置和交流电网相互结合，实现了清洁能源的高效利用。主要有以下几大优势：

1.提高光伏发电的利用率

光伏发电受天气和地理条件影响较大，容易出现发电波动。通过储能装置，可以平滑光伏发电的输出功率，降低发电波动对电网的影响。同时，储能装置可以在低光照条件下为电网提供能量，提高光伏发电的利用率。

2.增强电网稳定性

光伏并网储能系统可以实现对电网的实时监测和调节，提高电网的运行稳定性。在电网出现波动时，储能装置可以迅速响应，提供或吸收多余电力，保证电网运行平稳。

3.促进新能源消纳

随着光伏、风电等新能源的快速发展，消纳问题日益凸显。光伏并网储能系统可以提高新能源的接入能力和消纳水平，缓解电网调峰压力。通过储能装置的调度，可以实现新能源电力的平滑输出。

微网储能系统应用场景

微网储能系统作为一种重要的能源储备装置，在我国新能源发展和电力系统中发挥着越来越重要的作用。随着科技的进步和可再生能源的普及，微网储能系统的应用场景不断拓展，主要包括以下两个方面：

1.分布式发电和储能系统：分布式发电是指在用户侧附近建立小型发电设备，如太阳能光伏、风能等，通过储能系统将多余的发电量储存起来，以便在用电高峰期或电网故障时提供电力。

2.微网备用电源：在偏远地区、岛屿等地方，电网接入困难，微网储能系统可作为备用电源，为当地提供稳定的电力供应。

微电网通过多能互补的方式，可充分有效地发挥分布式清洁能源潜力，减少容量小、发电功率不稳定、独立供电可靠性低等不利因素，确保电网安全运行，是大电网的有益补充。微电网应用场景更加灵活，规模可以从数千瓦直至几十兆瓦不等，应用范围更加广泛。

图4 光伏微网储能系统示意图

光伏储能的应用场景丰富多样，涵盖了离网、并网以及微网等多种形式。在实际应用中，各类场景有着各自的优点和特点，为用户提供稳定、高效的清洁能源。随着光伏技术的不断发展和成本降低，光伏储能将在未来能源体系中发挥越来越重要的作用。同时，各类场景的推广应用也将助力我国新能源产业的快速发展，为实现能源转型和绿色低碳发展做出贡献。

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西格码电气

西格码电气为新三板创新层电力工程第一股，股票代码：831943，是国家高新技术企业，已获得输变电工程专业承包一级资质、承装（修、试）二级资质，专业从事电力设计、电力工程、电力设备、电力服务、电力投资，已成为全国大型电力工程总包服务商。

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