光伏并网储能技术与经济效益分析

光伏并网储能技术与经济效益分析

电池储能系统在电力系统中的应用已有20多年的历史,早期主要用于孤立电网的调频、热备用、调压和备份等。

储能电站(系统)在电网中的应用目的主要考虑“负荷调节、配合新能源接入、弥补线损、功率补偿、提高电能质量、孤网运行、削峰填谷”等几大功能应用。

通俗一点解释,储能电站就像一个蓄水池,可以把用电低谷期富余的水储存起来,在用电高峰的时候再拿出来用,这样就减少了电能的浪费;此外储能电站还能减少线损,增加线路和设备使用寿命。

2017年光伏标杆上网价出台,光伏上网电价一二三类资源区电价定在0.6、0.7、0.8千瓦时,分布式是分成两档,二三类资源区电价为0.4元千瓦时,一类资源区0.35元千瓦时,随着储能蓄电池价格大幅下调,储能系统设备多样化,根据用电情况,合理利用储能系统,提高经济效益。

已经安装光伏的地方也可以加装并联储能系统。并网储能光伏发电系统,能够存储能多余的发电量,提高自发自用比例,适用于光伏自发自用不能余量上网、自用电价比上网电价价格贵、光伏发电和用电不在同一时段等应用场所。

在南方一套5KW光伏发电系统,每年发电约6000度,每年会停电120小时左右,约损失300度电。自用电电价是0.75元/度,大部分在晚上,光伏发电余量上网,除去税电价约0.35元/度,两者每度电有0.4元的价差。用户每年用电约7000度,如果没有安装光伏发电,每年需要缴付5250元的电费;安装光伏后,国家补贴0.42元/度,白天光伏用电很少,大部分都是余量上网卖给电网,晚上用电还是需要缴付电费;安装光伏储能系统后,在停电期间也可以正常发电,每年6000度全部自发自用,可节省电费4500元,我们来对比一下两种方案客户的收益:

电价一致的地区,见下表

在实行阶梯电价地区，安装储能后收益就更大。如这个用户所在地区，年用量在 2000 度以下电价是 0.65 元/度，年用量在 2000-4000 度以下电价是 0.8 元/ 度，年用量在 4000 度以下电价是 1 元/度，两种方案客户的收益对比，见下表阶梯电价地区用户安装光伏储能后，自己用电不用缴纳电费，电网公司每年还要他用户支付 1770 元，和不装储能相比，电价一致的地区每年可以增加 2230 元收入，阶梯电价譬如上海地区每年可以增加 2630 元收入。交大光谷

JD1000/JD2000/JD3000 户用并网储能控制器，采用新一代的全数字控制技术，效率高，保护措施齐全，安全性高，兼容现有的并网系统，太阳能发电既可以提

供给负载，即发即用，也可以存储，在设定的时间内放电，可以提高系统自发自用比例，提高收益。当电网停电时，控制器还能继续工作，为蓄电池充电。 JD 系列光伏储能机系统由太阳电池组件、并离网一体机、电池组、负载等构成，功能非常齐全。 1）光伏组件在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过逆变器直接给负载供电，多余的电可以给蓄电池组充电，也可以并入电网； 2）没有太阳，在晚上电价谷值时，可以选择电网给蓄电池充电； 3）在中午电价峰时，可以选择蓄电池和光伏同时给负载供电； 4）在电网停电时，系统进入离网工作模式，由蓄电池通过逆变器给重要负载供电。交大光谷商业储能 SJD 系列并离网一体机，功率范围从 30KW 到 150KW，集成了并网逆变器，离网逆变器，双向储能逆变器等多项功能，非常方便用户接入。交大光谷推出高效贴心的监控系统，用户只需安装一个数据采集器，和手机 APP 监控软件，即可以在手机上完成所有设置，而且可以随时修改和查看。政府补贴是不能够长期的，这在德国已经的到了验证，目前在国内从事光伏行业的企业和个人要有长远的布局，关注和了解光伏储能技术，在实践中应用交大光谷光伏储能技术已经是迫在眉睫的事情。

上海交谷太阳能科技有限公司是一家专业提供光伏组件、光伏逆变器、储能系统、家庭智能能源管理系统等新能源系统解决方案的系统集成商。自成立至今，交大光谷逆变器海外出口到欧、美、澳、亚、非、拉六大洲 100 多个国家及地区，获得全球客户的认可和青睐。交大光谷一直致力于做全球最大的用户侧智慧能源方案供应商。未完待续

容量电池储能系统在电力系统中的应用已有 20 多年的历史，早期主要用于孤立电网的调频、热备用、调压和备份等。电池储能系统在新能源并网中的应用，国外也已开展了一定的研究。上世纪 90 年代末德国在 Herne1MW 的光伏电站和 Bocholt 2MW 的风电场分别配置了容量为 1.2MWh 的电池储能系统，提供削峰、不中断供电和改善电能质量功能。从 2003 年开始，日本在Hokkaido 30.6MW 风电场安装了 6MW /6MWh 的全钒液流电池 (VRB) 储能系统，用于平抑输出功率波动。 2014 年 8 月 18 日，国家风光储输示范工程 220 千伏智能变电站成功启动。作为国家电网公司建设坚强智能电网的首批试点项目，国家风光储输示范土程是目前国内最大的并网太阳能光伏电站、国内陆上单机容量最大的风电场、世界上规模最大的化学储能电站，智能化运行水平最高、

运行方式最为多样的新能源示范工程。储能电站 (系统 )在电网中的应用目的主要考虑“ 负荷调节、配合新能源接入、弥补线损、功率补偿、提高电能质量、孤网运行、削峰填谷”等几大功能应用。比如：削峰填谷，改善电网运行曲线，通俗一点解释，储能电站就像一个蓄水池，可以把用电低谷期富余的水储存起来，在用电高峰的时候再拿出来用，这样就减少了电能的浪费 ;此外储能电站还能减少线损，增加线路和设备使用寿命。国内从 2014 年开始，大规模开始发展能源互联网和储能系统，本文主要简单介绍储能系统。二 .离网储能系统离网光伏发电系统又称为独立光伏发电系统，主要由 PV 组件， DC/DC 充电控制器、离网逆变器以及负载组成。离网系统由以下部分组成：电池组件、光伏充放电控制器、蓄电池组、离网逆变器、交 / 直流负载。光伏充放电控制器，主要作用就是控制蓄电池的充、放电，并保护蓄电池过度充、放电。离网逆变器，离网逆变器的作用是把直流电能转化成交流电能，并提供给负载使用的装置。我们常见的离网储能系统就是太阳能路灯。光伏组件、一个香烟盒大小的控制器、一盏几十瓦 LED 灯、一组或者几组蓄电池。就可以提供夜间照明了。

再大一点的离网储能系统就是“ 户用系统” 了，作者2006 年刚刚入行时，国内的光伏产业正处于萌芽阶段，国家为了解决青海、西藏西北地区的牧民用电问题，实施了几次“ 光明工程”，就是一家一户发一套光伏“户用系统”。 ( 当时 150Wp 多晶硅还买到 20 块一瓦 ) 一套户用系统大约 300W,2 块电池板、一台控制逆变器一体机、 12V100AH 的电池 2-4 块。可以在晚上看液晶电池、LED 灯照明、也可以用一些小的电动机 ( 藏民搅拌酥油、奶的机器) 更大一点的离网电站，作者参与过多个。其中比较经典的是北京慧能阳光“ 青海玉树宗达寺” 100KW 离网太阳能电站。这个寺庙有 200 多个喇嘛，每天用电 100 度，这个电站的建设解决了这些喇嘛的用电问题。

三 .并网储能系统

3.1 系统组成在图 4 方案中，储能电站 ( 系统 ) 主要配合光伏并网发电应用，因此，整个系统是包括光伏组件阵列、光伏控制器、电池