张攀
身份证号码：37292519871015**** 北京
摘要：随着科技水平的不断提高，光伏发电并网系统在电力事业中得到广泛推广，可以持续将太阳能电池阵列所输出直流电转换为交流电，向电力系统输送大量电能，对电力事业的可持续发展有重要意义。但该系统输出功率受到环境、气候等因素干扰影响，将处于不断变化状态，供电不稳定，会对电网造成冲击。因此，本文主要阐述了储能技术在光伏并网发电系统中的应用，旨在解决供电不稳定这一技术难题，保证光伏并网发电系统稳定运行。
关键词：光伏并网发电系统；储能技术；电网
1 光伏并网发电系统概述
1.1系统结构
光伏并网发电系统主要由光伏阵列、MPPT单元、储能系统、并网逆变器/变压器加以组成。在系统运行过程中，可以持续将光伏阵列所输出直流电转换为交流电，向所连接电网持续输送电能。在日照条件不佳、电能输出量较小时，系统将从所连接电网索取一定的电能进行负载供电。而在日照条件良好时，则将多余电能同步交流负载供电输送至电网中。此外，不同构成部分的使用功能也有所不同。例如，光伏阵列负责持续将所采集太阳能转换至直流电，MPPT单元负责稳定光伏阵列输出功率。储能系统将多余电能进行储存，在必要情况下释放所储存电能，这将起到系统供用电平衡的调节作用。而并网逆变器以及变压器主要负责将直流电持续转换为可接入电网的交流电。
1.2系统特征
从系统运行角度来看，系统具有以下特征：第一，不可控性。由于系统应用原理是将太阳能转换为电能。因此，在不同气候条件环境下，系统输出功率也会受到影响而产生明显变化，发电功率难以控制；第二，为提高太阳能资源的实际利用率，企业普遍选择在系统并网时保持并网电流及电压同相，仅提供有功功率；第三，光伏并网发电系统的前期建设成本较为高昂，且太阳能与电能转换率有所不足，难以获取预期经济效益。因此，必须在系统结构中配置MPPT单元，确保所转换光伏电能得到充分吸收。
2 储能技术在光伏并网发电系统中的应用
2.1电网层面
（1）电力调峰。在峰电时段中，由于光伏并网发电系统输出功率存在不可预知性，难以满足电能集中需求，并导致所接入电网承受着较大负荷压力。针对这一问题，可选择应用储能技术开展电力调峰操作，将电网处于负荷低谷时段中所转换多余电能进行临时储存，并在电网负荷高峰时段中同时转换交流电与释放多余电能，既可以提高电能实际利用率，也可以减小电网所承受负荷压力、满足电网运行要求。
（2）电网电能质量控制。在系统中应用储能技术时，可以通过采取有源滤波、调整相角等技术、或是采取逆变控制措施，起到强化光伏电源供电质量稳定性能的作用，保证所接入电网电能质量达标。
（3）微电网。现阶段，在光伏并网发电系统应用推广过程中，面临着孤岛问题有待解决。这一问题指，当出现停电跳闸等故障问题、光伏并网发电系统与所接入电网并联切断时，将以光伏并网发电系统为核心形成自给供电的孤岛，并对系统运行状态造成影响，产生非三相运行、频率不稳等问题。
而对储能技术的应用，可以在光伏并网发电系统处于孤岛运行模式时，有效承担负荷供电任务，持续提供负载供电，避免频率不稳、三相负载缺相运行等故障问题的出现。
2.2光伏电站层面
（1）负荷转移。由于光伏并网发电系统是将太阳能转换为电能，因此在白昼期间系统发电充足、较为稳定。但是，电网负荷高峰时段往往在非白昼期间，光伏并网发电系统将处于发电低谷期，所输出电能难以满足电网运行需求，使得电网供电稳定性有所不足。而对储能技术的应用，可以在系统负荷低谷期释放白昼期间所储存的多余电能，从而消除高功率负荷交替运行造成的影响。
（2）断电保护。在电网出现各类故障问题、无法向用户供电时，光伏并网发电系统可以持续对用户进行供电，避免对用户日常生活造成干扰影响，这将起到保持供电正常、在用电高峰时段切断部分电力负荷的作用。而在电网存在运行安全隐患时，光伏并网发电系统也将采取自动断电保护措施，并将所转换电能进行储存，在保证用电安全的基础上，最大程度减小电能损耗量。
（3）负荷响应。系统所接入电网将自动选取高负荷功率，控制其在电网负荷高峰时段中交替开展工作，起到减轻电网负荷压力的作用。同时，还将在储能电站以及所接入电网中构建起稳定的通信线路，与负荷响应系统加以连接，消除所实施各项负荷响应策略对设备造成的干扰影响。
3 光伏并网发电储能系统的发展需求
现阶段，储能技术在光伏并网发电系统中的应用方式为，在系统中配置储能装置、蓄电池。储能系统持续将多余电能在蓄电池中进行临时储存，并在电网负荷高峰时段释放所储存电能，以此提高电能实际利用率、减少电能损耗。但是，所使用蓄电池的使用寿命较短、前期投入成本过高、且功率密度较低，无法充分发挥储能技术的应用作用，也对技术推广普及造成了限制影响。
为解决这一问题、满足系统发展需求，企业需要同时应用储能技术、系统分析技术与控制技术，具体包括：第一，储能技术。从技术实际应用角度来看，面临着充放电条件差、发电输出不稳、蓄电池频繁开展充放电小循环等问题，加快了蓄电池老化速度。因此，应加强储能装置研发力度，重点提高装置的充放电速度、延长循环寿命，并推动装置的小型化发展，在满足系统储能要求的同时，降低装置制造成本；第二，系统分析技术。在部分光伏并网发电系统中，受到设计因素影响，存在储能装置性能过剩、或是储能效率不足的问题，没有起到预期作用。因此，企业需要运用系统分析技术，对光伏并网发电系统各项因素进行综合分析，模拟光伏电站与系统在不同情况下的运行状态，明确技术标准，如蓄电池容量等等；第三，控制技术。在系统中安装控制装置，控制系统保持稳定运行状态。
结语：综上所述，光伏并网发电系统中，为了使风光发电大规模接入电网，并且对电网电能质量影响较小，储能装置的加入无疑是最佳的选择。储能技术的应用，是提高电网电能质量、减小电能损耗量、有效解决各项系统发电问题的关键。因此，要深入了解技术在光伏并网发电系统中的具体应用情况，构建标准化的储能系统，以此获取更高的经济效益和社会效益，贯彻落实可持续发展战略。
参考文献：
[1]全俊晓.储能技术在光伏并网发电系统中的应用分析[J].电子测试,2020(02).
[2]李宇光,刘强,战勇,靳志野.储能技术在光伏并网发电系统中的应用初探[J].中国高新区,2017(20).