光伏电站储能系统配置研究-第3页-北极星储能网

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本电站建成投产后，将与狮泉河电网已有4×1600kW水轮发电机和4×2500kW柴油发电机成一个水/光/柴的微网系统。考虑到西藏地区的天气变化快，对光伏电站的出力影响很大。通过对羊八井运行情况数据的采集分析，由于天气突变，光伏电站的出力最大突降会至额定出力的35%左右，下面对装机规模10MWp进行分析(由于光伏电站建成后，系统仍然缺电，考虑蓄电池的配置规模按照1天只应对1～2次突变的情况分析)。

储能系统在电站整体投资中占有相当大的比重，储能系统容量的合理选择、设备选型、主要技术参数的确定、运行管理等对储能系统安全性、稳定性及经济性有举足轻重的影响，所以必须对其进行深入分析，合理选择。储能系统工作原理如图1所示。(电网交流母线上方为光伏电站电池方阵及常规并网逆变器，下方为蓄电池及双向逆变器，左侧为水电机组和柴油发电机组，右侧是负荷端。)

考虑在满发的情况下，由于天气变化，出力突降至额定的35%，需要柴油发电机或者水电站承担的负荷波动为10MWp的65%，即6.5MW(详见图2)，考虑此时狮泉河水电站和系统柴油发电机均为冷备用、无法提供旋转备用容量。所以6.5MW的负荷均需要由储能系统补充，在不低频减载的情况下，考虑一定的裕量，按照7MW的负荷来分析。

考虑由储能系统负责水轮发电机启动期间的电能输出，储能系统从光伏电站出力掉落至35%开始输出直到水轮发电机满载满足7000kW的负荷需要，由于水轮发电机从停机到满载约需6min左右时间，需要储能系统能持续输出7000kW的能量，并维持10min。考虑最恶劣的工作状态，需要储能系统在未能进行充电的条件下进行连续2次放电，并且考虑到项目所处地交通不便，不宜经常进行储能元件的维护和更换，使得方案对储能系统配置容量及运行寿命提出了较高的要求。

2.2储能系统方案策划

目前全球电力储能技术主要有物理储能、化学储能和电磁储能三大类。

物理储能中最成熟的方案是抽水蓄能，其能量转换效率约为75%，主要用于电力系统的削峰填谷、调频调相等。抽水蓄能电站的建设对当地地形、水文等有较高的要求，针对狮泉河地区，建设周期、成本及难度均偏大，不能适应短期内与光伏电站协同运行的要求。

物理储能中还有一种类型是飞轮储能，其特定是寿命长、无污染，但是能量密度较低，不适合单独作为大型储能系统。

电磁储能目前发展较受成本制约，如超导电磁储能等，成本高且技术不够成熟，不具备大规模推广的价值。

化学储能是目前针对该项目较为成熟的方案，化学储能主要有钠硫电池储能、液流电池储能、磷酸铁锂电池储能、铅酸电池储能及超级电容器等多种形式。

钠硫电池具有能量密度大、充电效率高的优点，但是由于需要在高温下工作，具有一定的安全隐患，而且生产工艺复杂，目前专利权主要掌握在日本公司手中，成本相对较高。

液流矾电池具有能量密度较高，放电深度可达100%的优点，但是由于正负极电解液容易交叉污染，对环境影响较大，目前还需解决一些问题后方可大规模推广。

超级电容器储能一般作为快速响应的储能系统，由于能量密度低及单位成本高，不适合整体作为大型储能系统配置，可作为大型储能系统的补充。

原标题：光伏电站储能系统配置研究

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