光伏+儲能系統的四種應用場景介紹-古瑞瓦特

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

光伏加儲能的好處很多，首先，它能確保供電更穩(wěn)定可靠。儲電設備就像是一個大電池，把多余的太陽能電儲存起來。當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)電更經濟。通過優(yōu)化運行，它能讓更多電自發(fā)自用，減少購電的成本。而且儲電設備還能參與電力輔助服務市場帶來額外的收益。儲電技術的應用讓太陽能發(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，實現多種能源的互補和供需協同。

光伏儲能，和純并網發(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，但是應用范圍要寬廣很多。下面我們根據不同的應用，分別介紹以下四種光伏+儲能應用場景：光伏離網儲能應用場景、光伏并離網儲能應用場景、光伏并網儲能應用場景和微網儲能系統應用場景。

01 光伏離網儲能應用場景

光伏離網儲能發(fā)電系統，可以不依賴電網而獨立運行，較多應用于偏僻山區(qū)、無電區(qū)、海島、通訊基站和路燈等應用場所。系統由光伏方陣、光伏逆控一體機、蓄電池組、用電負載等構成。光伏方陣在有光照的情況下將太陽能轉換為電能，通過逆控一體機給負載供電，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載供電。

圖1 離網發(fā)電系統示意圖

光伏離網發(fā)電系統是專門針對無電網地區(qū)或經常停電地區(qū)場所使用的，如海島、船舶等，離網系統不依賴于大電網，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。對于無電網地區(qū)或經常停電地區(qū)家庭來說，離網系統具有很強的實用性。

02 光伏并離網儲能應用場景

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

圖2 并離網發(fā)電系統示意圖

系統由太陽電池組件組成的光伏方陣、太陽能并離網一體機、蓄電池組、負載等構成。光伏方陣在有光照的情況下將太陽能轉換為電能，通過太陽能控制逆變一體機給負載供電，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供電，再給交流負載供電。

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

03 光伏并網儲能應用場景

并網儲能光伏發(fā)電系統，一般采用光伏+儲能做交流耦合的方式運行。系統能夠存儲多余的發(fā)電量，提高自發(fā)自用比例，光伏應用于地面光伏配儲、工商業(yè)光伏儲能等場景。該系統由太陽電池組件組成的光伏方陣、并網逆變器、電池組、充放電控制器PCS、用電負載等構成。當太陽能功率小于負載功率時，系統由太陽能和電網一起供電，當太陽能功率大于負載功率時，太陽能一部分給負載供電，一部分通過控制器儲存起來。同時也可以利用儲能系統進行峰谷套利、需量管理等場景，增加系統盈利模式。

圖3 并網儲能系統示意圖

光伏并網儲能系統作為一種新興的清潔能源應用場景，在我國新能源市場中備受關注。該系統將光伏發(fā)電、儲能裝置和交流電網相互結合，實現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)電波動對電網的影響。同時，儲能裝置可以在低光照條件下為電網提供能量，提高光伏發(fā)電的利用率。2.增強電網穩(wěn)定性光伏并網儲能系統可以實現對電網的實時監(jiān)測和調節(jié)，提高電網的運行穩(wěn)定性。在電網出現波動時，儲能裝置可以迅速響應，提供或吸收多余電力，保證電網運行平穩(wěn)。3.促進新能源消納隨著光伏、風電等新能源的快速發(fā)展，消納問題日益凸顯。光伏并網儲能系統可以提高新能源的接入能力和消納水平，緩解電網調峰壓力。通過儲能裝置的調度，可以實現新能源電力的平滑輸出。

04 微網儲能系統應用場景

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

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

2.微網備用電源：在偏遠地區(qū)、島嶼等地方，電網接入困難，微網儲能系統可作為備用電源，為當地提供穩(wěn)定的電力供應。

微電網通過多能互補的方式，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，確保電網安全運行，是大電網的有益補充。微電網應用場景更加靈活，規(guī)?？梢詮臄登咧敝翈资淄卟坏?，應用范圍更加廣泛。

圖4 光伏微網儲能系統示意圖

光伏儲能的應用場景豐富多樣，涵蓋了離網、并網以及微網等多種形式。在實際應用中，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，各類場景的推廣應用也將助力我國新能源產業(yè)的快速發(fā)展，為實現能源轉型和綠色低碳發(fā)展做出貢獻。

審核編輯 黃宇