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編者按：光伏發(fā)電系統(tǒng)根據是否并網可分為并網式光伏發(fā)電系統(tǒng)和獨立式光伏發(fā)電系統(tǒng)。儲能系統(tǒng)作為一種儲存電能的行之有效的方式，可分為機械儲能、蓄電池儲能、電磁儲能和相變儲能四類，其中機械儲能如抽水儲能以被廣泛應用。

光伏發(fā)電系統(tǒng)根據是否并網可分為并網式光伏發(fā)電系統(tǒng)和獨立式光伏發(fā)電系統(tǒng)。并網式光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是指接入電網運行、接受電網調度的光伏系統(tǒng)，如各種集中式或者分布式的光伏電站。獨立式光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是指各種獨立于電網運行的光伏發(fā)電系統(tǒng)，如太陽能路燈、農村戶用光伏電源等。

儲能系統(tǒng)作為一種儲存電能的行之有效的方式，可分為機械儲能、蓄電池儲能、電磁儲能和相變儲能四類。其中機械儲能如抽水儲能以被廣泛應用，飛輪儲能作為一種新型的機械儲能方式，目前處于研究和示范階段。電磁儲能包括超導儲能、超級電容儲能、高能密度電容儲能等。熱力儲能是通過材料相變儲存或釋放能量，國內相關研究處于實驗室階段，尚未進行實際應用。蓄電池儲能式目前技術發(fā)展成熟、應用廣泛、成本較低的儲能技術。其中以鉛酸蓄電池作為儲能裝置的獨立式光伏發(fā)電產品已經商業(yè)化應用，近年來隨著鋰電池技術的發(fā)展及其成本的降低，以鋰電池構建的儲能裝置是目前研究熱點。

1、并網式光伏儲能系統(tǒng)

并網式光伏發(fā)電系統(tǒng)直接與配電網連接，電能直接輸入電網，目前一般不配置儲能系統(tǒng)，隨著光伏、風力發(fā)電“棄光限電”現(xiàn)象嚴重，以及光伏、風里發(fā)電系統(tǒng)電力輸出的波動較大等因素對可再生能源的利用與推廣限制日益嚴重后，在并網式光伏系統(tǒng)中配置儲能已成為目前大規(guī)模儲能系統(tǒng)的研究方向之一。

并網式光伏發(fā)電系統(tǒng)中儲能的配置方式由儲能目標所決定，儲能目標具體可分為：平滑輸出、經濟調度、微電網組成。

1）平滑輸出

光伏發(fā)電是太陽能轉換為電能的過程，其輸出功率受到太陽輻射強度、溫度等環(huán)境因素的影響而劇烈變化，此外由于光伏電力輸出為直流電流，需要經過逆變器轉換為交流電后接入電網，在逆變過程中會產生諧波。光伏電力功率的不穩(wěn)定和諧波的存在使得光伏電力的接入將會對電網造成沖擊。因此并網式光伏發(fā)電系統(tǒng)中配置儲能的一個重要目的就是平滑光伏電力輸出，提升光伏電力質量。 以平滑光伏發(fā)電輸出為目標的儲能系統(tǒng)配置方式一般在光伏發(fā)電側配置集中式儲能系統(tǒng)，以平滑輸出為目標的光伏儲能系統(tǒng)結構一般如下圖所示：

儲能系統(tǒng)的容量由并網平滑策略所決定，而儲能功率一般由平滑目標所決定。基于儲能系統(tǒng)的光伏并網平滑策略目前主要有定時間常數低通濾波平滑策略、模糊控制/SOC（儲能電池荷電狀態(tài)）平滑策略、光伏發(fā)電功率預測平滑策略等。低通濾波平滑策略平滑效果一般，但控制簡單、成本較低，是目前應用前景較為廣闊的控制策略。

2）電力調峰

光伏電力并網后，需要接受電網調度，但其電力輸出峰值階段與電網負荷峰值階段并不一致，加之電力市場峰谷電價因素影響，利用儲能系統(tǒng)實現(xiàn)光伏發(fā)電在時間坐標上的平移，使光伏電力參與電網調峰也是目前光伏儲能系統(tǒng)研究熱點之一。通過電力調峰，可提升光伏電力在電網中的接入能力和光伏電力的經濟性。

基于電力調峰目的的光伏儲能系統(tǒng)一般在電網側配置集中式儲能系統(tǒng)。在電網側配置儲能示意如下：

此種配置方式的儲能系統(tǒng)容量一般較大，且儲能系統(tǒng)成本較高且不合理的充放電控制將嚴重損害儲能系統(tǒng)壽命，因此目前對于配置在電網側的集中式儲能系統(tǒng)容量、功率配置是由電網調峰要求、儲能充放電控制策略、儲能成本等因素共同決定。求解電池儲能系統(tǒng)削峰填谷策略的算法主要包括梯度類算法、智能算法、動態(tài)規(guī)劃算法。不同的電網調峰要求、儲能控制策略對功率、容量的要求差異較大，在實際應用中需在多種實際條件的制約下進行儲能系統(tǒng)的配置。目前國內大型的儲能電站還在起步階段，僅有實驗或者示范性的儲能電站運營，尚未大規(guī)模投入商業(yè)化使用。

3）微電網應用

微電網是為了推進可再生能源利用而提出的一種新型電網結構，具體是由可再生能源、儲能系統(tǒng)和負荷組成的區(qū)域型電網形式，作為獨立的整體，既可以并網運行，也可以在離網狀態(tài)下孤島運行。作為微網組成單元的儲能系統(tǒng)是微電網中的能源緩沖環(huán)節(jié)，對微電網起著提高控制穩(wěn)定性、提升微電網電能質量、維持微網的功率平衡、改善微電網抗干擾能力等重要作用。此外，微電網中的儲能系統(tǒng)在電網供電中斷的情況下還可作應急備用。

配置在微電網中的儲能系統(tǒng)一般與可再生能源發(fā)電系統(tǒng)并聯(lián)配置，并具有獨立的儲能管理系統(tǒng)（如電池控制系統(tǒng)，BESS），其運行模式隨微網運行模式（離網/并網）變化。儲能電池的容量與功率配置取決于不同的微電網構成及運行模式，也受到儲能系統(tǒng)運行模式的制約。微電網中儲能系統(tǒng)的配置和控制策略是目前微電網相關研究的熱點。

2、獨立式光伏儲能系統(tǒng)

獨立式光伏系統(tǒng)是相對于并網式光伏系統(tǒng)而言，指不接入電網而獨立運行的光伏系統(tǒng)。目前應用較為廣泛的獨立式系統(tǒng)諸如太陽能路燈、太陽能移動電源等，其光伏發(fā)電輸出和負荷電力消納不在同一個時間段，同時光伏發(fā)電輸出并不能總是滿足負荷要求，因此在獨立式光伏發(fā)電系統(tǒng)總配置儲能式有效提升光伏電力輸出利用、增強系統(tǒng)穩(wěn)定性的有效手段，同時儲能系統(tǒng)還具有為負荷提供啟動電流、鉗制電壓等的作用。目前廣泛應用的獨立式光伏系統(tǒng)一般由光伏發(fā)電、控制/逆變器以及儲能三個部分構成。

目前已經商業(yè)化生產并應用的獨立式光伏系統(tǒng)中一般采用蓄電池作為儲能裝置。目前光伏組件和控制/逆變器的壽命均能達到十年以上，但蓄電池的使用壽命僅在6~7年，同時蓄電池的成本可占整個系統(tǒng)的25%以上，因此目前在獨立式光伏系統(tǒng)中儲能的配置和控制目標為盡可能延長電池使用壽命，降低系統(tǒng)成本。在此前提下，獨立光伏系統(tǒng)中儲能容量和功率的配置的首要目標是優(yōu)化電池充放電儲能壽命。獨立光伏系統(tǒng)中儲能單元容量通常較小，一般不配置獨立的控制系統(tǒng)和控制策略，儲能和光伏組件由同一個控制系統(tǒng)控制。目前研究與應用最為廣泛的最大功率點跟蹤（MPPT）控制系統(tǒng)是以優(yōu)化光伏組件輸出為控制目標，缺乏對儲能系統(tǒng)的優(yōu)化控制。隨著光伏組件效率提升（20.20%，樂葉光伏）和價格降低（2.86元/W，晶科能源，2017.3，）的趨勢越來越快，而儲能成本居高不下，發(fā)展獨立光伏系統(tǒng)中儲能優(yōu)先的控制策略和控制系統(tǒng)具有廣闊前景。

光伏儲能電站與并網電站，究竟有何不同？

儲能電站與光伏電站不同之處在于：分布式光伏電站就近與電網并網，發(fā)電時可供自己使用多余電量上網;而儲能電站則需要加裝儲能電池。儲能電池的電量可以在晚上光伏電站不發(fā)電的時候釋放，以達到自發(fā)多用的效果。

儲能電站不單單需要加裝儲能電池，同時并網逆變器也需要更換成并離逆變器才可使用。

那么儲能電站到底電池需要多大?需要多少?

儲能電站中儲能容量大小是根據用電設備功率大小使用時間配比而成。如果不在意使用時間，能用多久是多久的話。儲能電池配多少都是容量都可以，但是電壓要匹配。

如果想要設施內用電器滿足一定的使用時間，都需要單獨計算儲能容量。儲能多了電量用不了浪費成本，儲能少了滿足不了自用需求。所有的儲能系統(tǒng)基本沒有統(tǒng)一的，只能通過用電功率、時間結合當地光照資源單獨計算。

原標題：什么是光伏儲能系統(tǒng)、光伏儲能電站與并網電站的區(qū)別