广州市奔流电力科技有限公司  羿应棋  黄向敏  李桂昌

 

随着全球电力需求的持续增长，传统能源的日益短缺以及环境污染的不断加重，具有环保、灵活等特点的分布式电源受到了越来越广泛的关注。这些分布式电源一般具有波动性，给现有电力系统运行、控制带来了巨大挑战，迫切需要额外的备用容量来实现动态供需平衡。

1 储能发展趋势

储能作为解决可再生能源发电接入电网的一种有效技术而备受关注，可提高分布式电源的利用效率和全网运行的经济性。另一方面，随着储能技术的发展，储能设备的造价越来越低，逐渐具备了参与电力市场的条件。

随着我国电力体制改革不断深化和能源互联网兴起、“三北”地区调峰调频需求的增加以及弃风弃光的凸显，储能在可再生能源消纳、分布式发电和微网等领域的应用价值受到越来越多的重视。中国储能产业发展趋势呈现出以下特点：多个大型项目规划或投运，储能装机规模保持持续快速增长；能源政策密集出台，储能成为规划布局的重点领域；电力体制改革不断深入，储能收获更多市场机会；电储能取得参与“三北”地区调峰辅助服务的主体地位；电池企业投资扩产进入白热化阶段，扩展储能业务成为未来发展重点；专业化储能企业相继成立，部署大规模储能生产能力；海外户用储能市场日渐成熟，中国储能企业强势参与；地方政府布局储能产业，助推当地产业转型升级；动力电池梯次利用政策市场环境具备，机遇与风险共存。

综上所述，随着应用价值效果显现、政策支持力度加大、产业投资氛围强化，目前国内对于储能产业发展已经形成了良好稳定的预期，期待中国储能产业在未来的发展更上一层楼。

2 光储联合发电系统在配电网中的应用

近年来，越来越多的光伏发电系统接入电网运行，对于节能减排、发展清洁能源起到了积极有效的作用。分布式光伏电源接入配电网可以实现能量的就地平衡，避免了远距离输电的投资和损耗；同时，分布式光伏电源的接入改变了传统配电网潮流单向辐射状供电模式。由于分布式光伏电源的输出功率具有随机性、波动性和不可调度特性，容易引起电压波动与闪变、谐波污染、电压越限等电能质量问题，给配电网电力用户带来经济损失，同时危害光伏系统的安全稳定运行。

光伏电源通常运行在单位功率因数下，而储能在平衡有功输出方面有其独特的优势，因此，储能能够有效调节光伏并网点的电压，平滑输出功率，提高系统电能质量，保证光伏发电顺利并网。光储联合发电系统中，对储能电站的一个重要控制目标是通过快速的充放电控制实现平抑光伏发电功率的波动，减小对电网的冲击。

虽然储能在解决含光伏配电网的电压质量问题的同时，还能实现削峰填谷，减少输电线路过载以及高发低储套利等效益，然而储能的成本过高成为它推广和发展的瓶颈。随着各类储能技术的日益成熟，储能的成本进一步降低，储能系统大规模推广应用的障碍逐渐消除，光储联合发电系统在配电网中的优势将更加明显。

3 光储联合发电系统在微网中的应用

微电网技术为新能源及可再生能源分布式发电规模化应用提供了新的技术途径。作为实现智能电网中分布式电源并网发电的关键技术支撑，微电网可有效提高能源的梯级综合利用效率，提高供电可靠性和电能质量。光伏发电系统是微电网中典型的可再生能源发电系统，为最大限度地利用资源，需要对太阳能电池进行最大功率点跟踪，然而光伏发电的最大功率点随光照、温度等外界因素变化而改变，光伏微电源输出功率存在波动，严重时可能影响到微电网的稳定性，必须对功率波动进行平衡。并且当光伏在微网系统中渗透率较大时，必将影响微网的安全稳定运行。有关单位对光伏发电给微网带来的问题进行了分析，这其中包括了逆潮流引起的配电电压上升从而导致电压管理困难；潮流变化引起频率调整不足和配电电压波动；电压瞬间跌落时导致光伏系统脱网；多机并网情况下所引起的孤岛检测困难等。

为了解决微电网系统中光伏引起的功率平衡、稳定性和电能质量等问题，必须配备输出功率更为稳定的储能系统，并按照预定的控制策略，实现微网系统内部能量的瞬时平衡，通过对储能设备的充放电控制实现光储微电网的功率协调控制，从而提高供电质量。

光储联合微电网能够实现光伏发电的平滑输出，调节功率波动引起的光储微网中电压、频率及相位的变化，这将有助于打破光伏发电的接入瓶颈，降低配套输电线路的容量需求，还可以缓解电网的调峰压力，建设电网友好型微电网。同时光储微电网也因易于建设而应用得越来越多。目前已在全国范围内建立了一系列的示范工程项目，例如南瑞集团承建的“扬州智能电网综合示范工程”以及“海西厦门五缘湾1号光储微电网试点工程”等。由分布式光伏发电、储能单元、负荷以及监控保护装置组成的光储独立微电网不仅能够解决无电地区的供电问题，与传统的柴油发电相比还具有绿色经济可持续的优势，因此在大电网难以到达的地区受到广泛欢迎。

4 结束语

储能作为解决可再生能源发电接入电网的一种有效技术而备受关注，其与传统光伏电站相结合形成的光储联合发电系统有利于减少因光伏出力波动对配电网造成的潮流及电压、电能质量、继电保护、规划设计以及可靠性等带来诸多不利的影响，同时也可以作为微电网主电源，保证微电网在孤岛运行时的可靠电能供应，因此光储联合发电将是保证未来电网安全稳定运行、提高光伏利用率的关键装备。