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摘要:随着人口不断的增多,为了贯彻可持续发展的战略,利用光伏发电进行储能在生活中越来越常见,传统的储能技术不仅不环保,消耗了大量有限的资源。新能源技术的运用能够有效的减少环境的污染,光伏发电在新技术中愈发突出,而光伏发电的最主要部分就是高效的储能,能够直接的为用户用电带来便利,本文就光伏发电储能技术及研究进展做出分析。
关键字:光伏发电;储能技术;进展
目前不可再生资源紧缺,庞大的人口基数不能再继续依赖传统的石油工业,要充分的利用先进技术与可再生能源结合的成果,才是长久发展的可行之路,光伏发电作为可再生能源的代表,能够有限的减少发电系统对环境产生的影响,由于光伏发电是依赖太阳能为发电的基础,是一种不可控的电源,并且对太阳能的利用率也不高,供电的稳定性也较差,在发电过程中的不确定性会带来不同程度的经济影响,在储能技术引进之后,对于光伏发电的不稳定性有一定的改善,光伏发电储能技术的研究对改善传统的发电储能技术是非常有帮助的。
1国内储能技术现状
对于电源的储能技术的提升,是国内外自光伏发电技术研究以来一直重视的问题,储能技术能够对传统的电网进行有效的控制,这一点是业内人士都充分肯定的,良好的储能技术也是解决光伏发电不稳定因素的一个重要方法。光伏发电能够源源不断地为用户提供电源,但是用户对用电的需求并不是一直都有,所以如何解决供需之间的平衡问题是储能技术的重点。目前再全球的太阳能光伏发电装机的总容量中,国内的占比还是很小,但是人口基数大,人均的用电量也达不到标准,国内的光伏发电技术还在发展阶段,但是我国西部有丰富的太阳能资源,西部与东部地区平均每年的满发电小时数都在一千小时以上,但是光伏发电的不稳定性也为经济和电能质量带来损失,良好的储能装置能避免这种损失的发生,国内的相关技术人员在从多个方面研究储能的配置与容量,让输电更稳定,不造成资源浪费,更是在为人们谋福祉。
2光伏发电的特点
光伏发电在国内应用的越来越广泛,光伏系统又可以划分为独立系统给和并网系统两种,这是依据是否需要与电力系统相接来划分的。独立系统在光伏发电系统中属于最原始的供电系统之一,是由系统单独完成发电与供电,不需要其他资源的支持,多用于远距离输送,可以解决用户用电困难的问题。而并网系统是光伏系统产生的电量再接入电网的系统,与配电线相连接,根据光伏发电系统的日出力曲线,光伏发电受外部环境影响较大,光照强度和温度的变化都会影响发电的效率,不可控性非常大。白天的发电量在下午一点达到峰值,晚上八点到次日七点发电量为零,在夜间就靠着储能装置为用户提供稳定的电量,所产生的电能并入电网系统中时,电压不稳,波动性比较大,光伏发电如果在接入配电网的同时没有储能装置,很可能会导致配电网失去了对电能的配电能力,可以通过提高电力系统的可接受程度,电容量的灵活性增加,解决当前存在的问题,也可以在光伏发电的系统中增加储能装置。储能技术还可以适当的进行充电与放电的控制,让用户感受到太阳能在日常生活中的应用,光伏发电的发电功率无论在晴天还是阴天都非常不稳定,通过储能装置进行一定控制,让电源趋于稳定,可以保证在没有阳光时负载可以继续正常运行,对于减少电力系统的波动性,有着促进的效果。
3光伏发电储能技术的应用
3.1储能技术中符合光伏发电标准的技术
储能技术按照具体形式分可以跟为四大类,然而超级电容器和飞轮储能的成本较高,光伏发电的经济效益不能有所保证,大部分的光伏电力系统都是用蓄电池作为自己的储能装备。在所有储能中,蓄电池不仅可以实现快速充电放电的功能,并且对于电的控制精准度也非常符合光伏发电的要求。每个电力系统都会不可避免的出现用电低谷,蓄电池在夜间用电量少时从电网中存储电能,在中午的用电高峰期释放电能,补充电能低谷,由于光伏发电具有不确定性,当电压出现不稳定的同时,还可以利用蓄电池稳定电压,作为压频控制单元来保证电能的稳定输出。在分析了各地的日负荷曲线的变化特点,蓄电池不仅可以对用电峰谷的差值进行补充,还能让增强光伏发电的可控性,保证电力系统的稳定输出。在对多种蓄电池的材料进行比较之后,相比之下铅酸蓄电池的性价比更高,虽然电池寿命没有其他电池长,但是价格便宜,并且技术也相对成熟。可以满足用电高峰期负载持续的用电需求,所以选择铅酸蓄电池更符合未来长久发展的理念。
3.2光伏系统与储能撞装置的调控
在光伏发电系统并入电网的同时,会造成一定的电压不稳的现象,例如电压越限,引入储能装置能够有效的对并网时的功率进行调节。在成功的引入储能装备之后,要实现电力系统与储能之间的调控,一般有四种调控方法。第一种方法限制反向的功率流,目的是尽量不使用并网光伏系统来向电网进行电能输出,因为当光伏系统输出的功率超过负荷时,储能就会自动进入充电模式,直至电池充满,反之,当输出功率小于负荷时,储能模块会自动地进入放电状态,来对光伏功率进行补充。第二种方法是对于储能电池来讲,目的是控制储能电池的充电稳定,第三种方法是对光伏发电进行削峰运行,对于反向的功率流不能超过上限值,对于输出电能大于反向功率流的上限值时,储能电池进入充电模式,而当其小于负荷的同时,储能电池又要放电来补充动律的不足,在控制原理上与第一种方法类似,通过利用电池的充电与放电过程,来对光伏发电的功率进行补充与控制。
3.3太阳能充电控制器的分析
在光伏发电的电力系统中,控制器负责把太阳能电板所收集到的光能转化成能够为蓄电池充电的稳定的电流和电压,控制器可以调整电池板的状态,可以达到最大的转换功率。在电池的充电过程中,电池的温度会随着电压的升高而升高,当温度到达一定程度时,会对电池有危害,控制器要有充满断开的机制来保护电池的寿命,防止对电池造成损害,在电池的电压过低时,控制器也能自动的为电池充电,防止放电过度造成电池的损耗。充电控制器要具备以上的这些功能才能有效的保证电池在电力系统中发挥着作用,保证电池的长时间运转。
4结语
经济的快速发展,使得传统的化石原料不能消费者满足需求,有限化石燃料的消耗也会污染环境,对可再生能源的利用成为共同发展的目标,光伏发电储能已经成为当前利用太阳能的主要技术之一,如何利用光伏发电技术提高资源利用率成为主要问题。本文就光伏发电再国内的发展现状以及特点做了深入的探讨与研究,为光伏技术的发展做一些参考。
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