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家商两用光储混合体系规划关键简析

2019-01-19 14:41

  家商两用光储混合体系规划关键简析

  在刚刚完毕的2015德国INTERSOLAR展会上,许多大厂商(特斯拉、BMS、奔跑、LG、三星等)均推出了自己的家庭、商用储能体系,阐明此范畴现已受到了越来越多的注目。

  相关于现已日趋老练的家用/商用光伏并网体系来说,家用/商用光储混合体系(本文中说到的储能体系均假定为依据储能电池)的规划要杂乱许多,并且由于其运用范畴许多而简单引起混杂导致体系规划不合理。本文对光储混合体系在实践运用中需求考虑的体系规划要素进行扼要剖析供我们参阅评论。

  1.体系装置意图:

  为什么要装置光储混合(或纯储能)体系,装置此体系的意图是什么?这是在规划一个合理的光储混合体系之前必需求清晰的问题。依据不同体系规划意图其体系规划成果无疑不同很大。

  在现阶段,不同国家的用户对装置光储混合体系会有不同的需求,但基本上能够断定为以下几类:

  A.进步太阳能(也包含风能等)自发自用率:此类运用现在在欧洲、澳洲、英国有广泛的需求。其首要布景是由于在此类区域,现在太阳能并网发电补助逐步下降,而一起家用、商用电费价格逐年上升,别的由于新能源(尤其是太阳能)的日发电功率曲线和负荷的用电曲线不匹配,关于家庭用户来说,一般状况下只要20%-30%的新能源发电量能被自己运用,而其余电量均反应入电网,所以在上述布景下,终端用户期望将太阳能宣布来的电尽量都由自己消耗掉而不是反应到电网。在此状况下,装置光储混合体系,经过体系控制来尽量进步太阳能的自发自用率、让太阳能尽量为用户服务为体系首要装置意图。

  B.消峰填谷:此类运用首要会集在峰谷电费差价较大的一些职业或国家,一般只需求装置纯储能体系就能够。用户装置此体系的意图就是期望在负荷较轻、电价较低的时分对储能体系充电,在负荷较重、电价较高的时分由储能体系放电,使用峰谷电价差来到达削减用户电费的意图。

  C.UPS作业形式:此类运用首要会集在电网供电可靠性较差的区域、国家,如非洲、东南亚等。装置此类体系的意图就是期望在电网作业正常时,由电网对用户进行供电,一起由太阳能或电网对电池进行充电,使电池在电网正常时尽量保持在满充状况。当电网毛病时,转由光储混合(或纯储能)储能体系对用户进行供电,以确保用户供电的持续性。

  上述三种形式中,形式A和B均为并网为主、离网为辅的运转方法。形式C为离网为主、并网为辅。

  除上述三种首要形式外,在电网运用等级的储能体系还有对电网频率进行调整的要求,本文首要针对家用、商用的光储混合体系进行剖析,所以关于此类运用形式不再进行评论。

  2.体系装备

  在清晰了体系装置意图之后才能够针对不同的运转意图来具体规划体系的首要装备。在整个光储混合体系装备的规划中,最中心的部分就是针对电池储能部分进行规划,要害仍是要一起兼顾到功率平衡和能量平衡来优化体系本钱。坦率的说,此方面的规划核算十分杂乱(尤其是在供给太阳能自发自用率范畴),需求考虑许多要素才能够得到一个适宜的成果。本文仅仅针对不同装置意图进行扼要剖析以供我们参阅评论:

  A.进步太阳能自发自用率:

  在此类运用中,其实也应该分为两种状况来考虑:已装置太阳能的用户和未装置太阳能的用户。

  (1)关于已装置太阳能的用户:由于已有太阳能发电体系,所以选用沟通耦合计划来组成光储混合体系比较适宜:即原有的太阳能面板+太阳能逆变器构成太阳能发电体系,一起装置电池双向充放电逆变器+储能电池构成电池储能体系,两者能量在沟通测进行耦合。

  由于太阳能的发电功率、日发电量和用户负荷的峰值功率及日耗电量均可猜测,所以规划电池储能体系的时分首要从功率平衡和能量平衡两个视点考虑即可:

  功率平衡:其意图就是经过太阳能的日发电功率曲线、用户的日负荷功率曲线挑选适宜功率(KW)的电池逆变器。电池逆变器的功率不宜选的过大,过大会导致本钱增高而不实用,由于太阳能纷歧定能供给满足的充电功率;若电池逆变器功率过小,会导致太阳能的自发自用率下降,过多的电量被反应到电网中而未到达体系规划意图,一起储能电池也纷歧定能充溢。一般来说,电池逆变器的功率为光伏功率的60%-80%是一个比较适宜的挑选规模。

  能量平衡:其意图就是要经过太阳能的日发电量、负荷的日耗电量及预期的太阳能自发自用率来断定储能电池的容量(KWH)。跟功率平衡相似,储能电池容量过大会导致电池不能被充溢而形成体系本钱过高,容量过小可能会导致储能电池十分简单被充溢,而太阳能宣布的电量不得不被反应到电网而使得太阳能自发自用率过低。归纳下来,结合笔者多年来的规划经历,电池容量(KWH)是电池功率的(KW)的1-1.5倍(数值上)为宜。

  (2)关于未装置太阳能的用户,选用直流耦合计划比较适宜,利来国际老牌博彩,即太阳能(配MPPT追寻器)和储能电池(配一个双向DC-DC变换器)能量在直流母线侧进行耦合,一起两者共用一个DC-AC逆变器。太阳能部分的规划能够直接参照纯光伏并网体系的规划进行,电池部分和上面已装置太阳能的用户的规划思路相同。