光伏+储能，储能系统该怎么选?
在碳达峰【fēng】、碳中和【hé】目标要求下，我国新能源比例不断上【shàng】升， “光伏+储能”已成为越来【lái】越多光伏开发的【de】标配，搭配储能将为光伏带【dài】来长期可【kě】持续【xù】的发展动力。那么【me】，储能都有哪些【xiē】应用场景【jǐng】，光伏+储能【néng】如何【hé】选择合适的【de】方案，光储系统如何高效运【yùn】行?本文【wén】我们将进行逐一介【jiè】绍【shào】。
1、储能典型的应用场景有哪些?
储能是指通过【guò】介质【zhì】或设备【bèi】把能量存储起来，在需要【yào】时再释放的过程。传统【tǒng】的储能【néng】技术按照类【lèi】型来分主要分为【wéi】机【jī】械【xiè】储能、电化学储【chǔ】能、化学储能、电磁【cí】储能、热储能等。目前【qián】应用较【jiào】多的是机械储能和电化学储【chǔ】能。
我们以电化学储【chǔ】能为例，按【àn】照在电力系【xì】统中的安装位置【zhì】划【huá】分，储能的应用场景可以大致分为发【fā】电侧储【chǔ】能【néng】、电网侧【cè】储【chǔ】能和用户侧储能三大场【chǎng】景。即发电侧【cè】、电网【wǎng】侧、用户侧。
储能场景应用示意图
发电侧储能电站
发【fā】电【diàn】侧储能【néng】电站主要应用场【chǎng】景又包括可再生能源【yuán】平滑出力、促进新能源消纳、调频辅【fǔ】助【zhù】服务等【děng】。
储能参与AGC调频服务示意图
电网侧储能电站
电网侧储能电站【zhàn】主要应【yīng】用场【chǎng】景包【bāo】括电网保供电、电网调峰、延缓电网改造升级【jí】、电网末【mò】端电压支【zhī】撑和【hé】提供无功补偿等。
储能电网侧应用场景
用户侧储能电站
用户【hù】侧储能应用场景比较【jiào】常见，主【zhǔ】要【yào】应用场景包括大用户峰谷差套利、促进分布式【shì】能【néng】源消纳【nà】、提升用能质量【liàng】和参与需求响【xiǎng】应【yīng】等。
01 峰谷套利
大用户峰谷差【chà】套【tào】利在【zài】电价低谷时期【qī】吸收【shōu】多余的电能进行【háng】储存，当电价较【jiào】高时释放【fàng】，利用峰谷电价【jià】差实【shí】现用户侧的盈利。
02 促进消纳
促【cù】进分布式【shì】能源【yuán】消纳微电网【wǎng】系统中有较大比例的分布式【shì】新能【néng】源电源，配置储能系统可以调节发电【diàn】与负荷之间的平衡，最【zuì】大化地利【lì】用可【kě】再【zài】生【shēng】能源。
03 提升用能质量
提升用【yòng】能质量【liàng】储能可以通过电力【lì】电子器件的控制【zhì】，利用储能【néng】冗余容量【liàng】治理生产过程中【zhōng】出现的功率因数低【dī】、 电压【yā】不平衡【héng】等电能质量问【wèn】题。
04 参与需求响应
需【xū】求响应【yīng】储【chǔ】能系统通过高储低放参与【yǔ】需求响应【yīng】，获得补贴或【huò】优惠电价。
古瑞瓦特用户侧储能案例
2、光伏+储能典型系统方案有哪些?
我们【men】以光伏【fú】+储能的【de】场景为例，目【mù】前市场上光储融合方案主【zhǔ】要有交【jiāo】流侧耦合方案和【hé】直流侧【cè】耦合方案。
交流侧耦合方案
交流侧耦合方案指【zhǐ】光伏和【hé】储能在交流侧连接，储能系【xì】统可以【yǐ】接入【rù】低压侧，也可以集中接【jiē】入【rù】10 kV ~35kV母【mǔ】线。该【gāi】方案一般【bān】适【shì】用于较大型【xíng】光储电站，储【chǔ】能系统集中布局，易于运行管理和电网调【diào】度。
光储交流耦合接线示意图直流侧耦合方案
直流【liú】侧耦合方案指储能【néng】系统接【jiē】入直流侧，两个系统之间【jiān】功率转换环节【jiē】少，能量损耗低，设备【bèi】投资少【shǎo】。该方案一般适用于中小型【xíng】储能【néng】系【xì】统，系统【tǒng】中的光伏逆变器需要预留储能接口。
光储直流耦合接线示意图
3、光储系统如何高效运行管理?
从应用场景、到方案选【xuǎn】择【zé】再到系【xì】统【tǒng】集成，光储【chǔ】能电站生命周期内安全运行【háng】、收【shōu】益最优【yōu】化还与整个系统的控制【zhì】运行管理息息【xī】相关。
相【xiàng】较于传统的电站经济性【xìng】调度模【mó】式【shì】而言，光储发【fā】电系统在进行调【diào】度的【de】时候【hòu】，需要充分考虑【lǜ】到光伏、储能电池【chí】、PCS的有效管理问题【tí】，这样才能提高整个光储【chǔ】电站运行【háng】的安全性和经济性。
以平抑光伏系统波动性为例，储能系统可以基于光伏发电的光伏输出平滑控制，设置平滑【huá】率参数，EMS系统【tǒng】以平滑率参数【shù】为控制【zhì】目标，对储能系【xì】统进行快速充放电控制，使发电系统的输【shū】出【chū】功率在【zài】设定【dìng】的变化率【lǜ】范围【wéi】内。
EMS系统基于光【guāng】伏功【gōng】率预测及【jí】储能毫【háo】秒级响应特性，对【duì】光伏系统【tǒng】实现【xiàn】平滑控制，减少对电网的冲击，提高电【diàn】网运【yùn】行稳【wěn】定性和可靠性【xìng】。同时， 在【zài】BMS、PCS与【yǔ】EMS各个层级之间【jiān】构【gòu】建毫秒级快速联动【dòng】机制，最大【dà】程度【dù】地保护电池及整个【gè】系统的安全。
古瑞瓦特能源管理界面
结语：
虽然能源【yuán】圈早【zǎo】就公认“储能是解决光伏、风电【diàn】等新能源间歇性【xìng】及波动【dòng】性，促进消【xiāo】纳、减少弃风【fēng】、弃光的重要手段”，全面平价【jià】时【shí】代的临近也【yě】让这种优【yōu】势更加【jiā】凸显，但由于成本的限制导致其一直发展缓慢。储【chǔ】能要想完成从“锦上添花【huā】”到“市场【chǎng】刚需”的【de】华丽转【zhuǎn】变，不仅需要更加【jiā】清晰有力的【de】政策【cè】支持，同时也【yě】要通过技术【shù】和产品【pǐn】创新来【lái】推动行业自身【shēn】发展蜕变。
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