[发明专利]一种光伏/储能一体化系统中储能容量的配置方法

说明书

本发明涉及一种光伏/储能一体化系统中储能容量的配置方法，其技术特点在于：包括以下步骤：步骤1、以某地光伏/储能系统项目为参考，建立包括铅酸电池储能系统和铅炭电池储能系统的光伏/储能一体化系统；步骤2、制定合适的能量管理策略以分别控制铅酸电池储能系统和铅炭电池储能系统的功率流动；步骤3、建立分别用于削峰填谷和平抑波动的铅酸电池储能系统和铅炭电池储能系统，对不同功能条件下的储能容量进行设计计算；步骤4、在得出系统分别进行削峰填谷和平抑波动时储能系统的容量后，搭建对应的仿真模型进行仿真。本发明将铅酸电池和铅炭电池组合起来作为储能系统，并通过合适的能量管理策略用于控制储能系统进行削峰填谷和平抑波动。

技术领域

本发明属于新能源管理技术领域，涉及储能容量的配置方法，尤其是一种光伏/储能一体化系统中储能容量的配置方法。

背景技术

20世纪70年代后，随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球约有20亿人得不到正常的能源供应。这时，太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源，其开发利用的潜力非常广阔。然而，随着光伏发电大规模接入电网，其各方面的缺点逐渐暴露出来。首先，在没有光照的时间内，故光伏电站无法发电或发电很少，然而居民用电的高峰期大多集中在该时间段，这里就需要利用储能系统进行削峰填谷。其次，光伏发电的功率具有较大的波动性，这将使其在并入电网时会对电网造成较大的冲击。同样，这也需要储能系统来平抑波动。加入储能系统会对光伏电站的多方面性能有所提升，然而储能系统价格昂贵，如果储能系统容量配置过多，其产生的经济效益尚不足以抵消储能电池的投资成本。

国外方面，比如德国目前已能做到保障较高比率的光伏发电接入。但实际上，如此高比率的光伏接入也依托于主干电网和电力市场，故其电网架构也颇为坚强，大规模的电力征调是可行的。

国内方面，目前我国光伏发电占我国电网的总容量不到1％。光伏渗透率较低，尚不足以对电网造成明显影响，故光伏电站现在大量地安装，却没有被间歇性所影响。

解决问题的较好方法是利用储能系统。目前在市场上较为常用的储能电池为铅酸电池和铅炭电池。铅酸蓄电池是目前最为经济的储能系统方案，具有技术成熟、成本低廉、可构建大规模储能系统的优点。相对于各类储能电池，铅酸电池性价比高，在储能系统和工业备用电源中占据主导位置，然而其寿命较短。铅炭电池充放电速度快、浅充放状态下循环寿命长、具有大容量充放电特性等优势。相比于铅酸电池，铅炭电池提高了8倍充电速度，提高了3倍放电功率。从铅酸电池和铅炭电池各自的特点中可以看出，铅酸电池的成本最低，但寿命较短，铅炭电池的充放电次数多，能快速多次充放电，且充放电电流大，但成本略高。

目前，国内现有的储能系统所使用的蓄电池种类多数较为单一，即仅使用铅酸电池作为储能单元，或是仅使用铅炭电池作为储能单元，且未考虑储能系统在平抑波动时所需储能容量的具体数值。同时，国内现有技术鲜有将蓄电池的使用寿命纳入考虑范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种科学合理、有效实用且有利于节能推广的光伏/储能一体化系统储能容量配置方法。

本发明解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：

一种光伏/储能一体化系统中储能容量的配置方法，包括以下步骤：

步骤1、以某地光伏/储能系统项目为参考，建立包括铅酸电池储能系统和铅炭电池储能系统的光伏/储能一体化系统，构建光伏/储能一体化系统运行原理图；

步骤2、针对某地不同气候条件下的光照数据和负荷数据，制定合适的能量管理策略以分别控制铅酸电池储能系统和铅炭电池储能系统的功率流动；

步骤3、建立分别用于削峰填谷和平抑波动的铅酸电池储能系统和铅炭电池储能系统，对不同功能条件下的储能容量进行设计计算，使其在充分发挥作用的前提下容量最小；