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光伏电站储能系统配置研究

2016-03-15 11:02来源:中国百科网关键词:储能储能系统光伏电站收藏点赞

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铅酸蓄电池是目前最为成熟的储能系统方案,具有技术成熟、成本低廉、可构建大规模储能系统的优点。但是其对运行温度要求较高,且储能密度低,放电深度低(常规放电深度应不超过30%,特殊运用也不应超过50%),充放电次数有限的缺点,制约了在大型储能系统,特别是气候恶劣、交通不便的西部微网系统中的应用。铅酸蓄电池在制作过程中产生的酸雾也对环境造成污染,不利于环保方面的要求。

磷酸铁锂电池是近几年发展较为迅速的一类电池,由于其具有能量密度较高、循环寿命较长、放电深度较大、放电电流大的特点,被大家所看好。目前如比亚迪等公司,首先将其用于电动汽车的储能系统里,并逐步推广至电力系统的大规模储能系统中。磷酸铁锂电池正常运行时放电深度可达80%以上,其成组后的充放电次数也能达到1500次以上,非常适合作为需要频繁充放电的系统。但是磷酸铁锂电池对充放电系统控制的要求较高,这也在一定程度上制约了其发展。

根据本工程的实际情况,若选择铅酸蓄电池作为储能元件,按放电深度40%分析,同时考虑适当的余量,需配置7000kVAh的单体蓄电池。若选择磷酸铁锂电池作为储能元件,放电深度按80%算,只需配置3500kVAh的磷酸铁锂电池,鉴于目前磷酸铁锂电池与铅酸蓄电池的价格比约为2︰1,初始投资相当。但考虑到运行方式每天一至两次深度放电的要求,并综合考虑维护及更换蓄电池的费用,磷酸铁锂电池的优势较为明显。本工程推荐采用磷酸铁锂电池构建储能系统。

2.3储能系统运行方式确定

根据本工程对储能系统的要求,在光伏电站出力下降时,储能系统应能输出足够多的电能,并支撑系统电压。目前针对储能系统配套的逆变器均为电流源型双向逆变器,此类逆变器仅能根据系统电压模拟出与之相同的电压波形,输出电流,而无法支撑系统电压。而电压源型双向逆变器目前存在单体容量过小,而且不能并联运行的缺点,仅能满足小规模电站的使用,无法应用于阿里地区的大型微网项目中。

由于工程建设周期要求紧迫,在目前大容量可并联电压源型双向逆变器技术瓶颈尚未攻克的客观条件下,只能先期采用电流源型双向逆变器作为备用方案,在光伏电站出力下降时,由狮泉河水电站提供电压支撑,储能系统仅作为提供电能的电源。待大容量可并联电压源型双向逆变器技术成熟后,进行技术改造,以保证狮泉河电网的运行稳定,同时还需对调度中心进行改造,以满足多种电源模式同时调度的要求。

3结论

随着新能源产业的快速发展,风电、光电等新能源在电力系统中所占的比重越来越高,由于新能源发电出力的不确定性及不可调度性,对电力系统稳定带来了一定的隐患。世界各国对新能源发电容量在电网所占的比例提出了要求,一般规定不得超过整个电网容量的10%~15%。由于我国风、光资源较好的地区,恰好是电网较为薄弱的地区,这使得新能源在这些地区的发展遇到了技术瓶颈。大规模储能系统的研究,对于新能源与电网稳定的问题,提出了一个切实可行的解决之道,对于将来智能电网的构建,也起到了关键的作用。随着各类型储能系统的发展,必将使今后的电网更环保、更稳定、更可靠。

孙庆,何一

(中国水电顾问集团成都勘测设计研究院,成都610072)

参考文献

[1]李青芸.应用于微网的不间断电力变电站功率协调策略[J].四川电力技术,2008,(6):11-15.

原标题:光伏电站储能系统配置研究
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