光伏发电,除了用蓄电池储能,还可以用什么方式储能?各有什么优缺点?
目前来说,使用蓄电池是相对最为经济和效率最高的方式。
光伏发电,是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
光伏发电由于受日照时间的限制,发电量称不均匀的状态。发电量的时间分布和用电量的时间分布通常难以匹配,所以存在一个将发电高峰时的电量存储起来,在用电高峰时使用的过程,即能量储存(储能)。
由于电能本身难以存储。对于不能通过调节发电量来匹配用电量的电站(电力生产系统),可以通过将电能转化为其它易存储的能量形式,在需要时将其重新转换为电能的方法来达到发电量与用电量之间的匹配。
电池储能,是将电能转化为化学能存储,需要时将化学能重新转化为电能使用。在光伏发电中,使用蓄电池是相对最为经济和效率最高的方式。
除了存储化学能之外,电站储能的中间能量形式还有:
抽水储能:这是当前投入实际使用较多的一种方式。即用专门的抽水发电设备,用多余的电能将水抽到水库中,用电时利用水力发电。缺点是随水位变化发电量存在不均匀;
加热储能:利用电力加热介质,用电时再利用热能发电;
直接储电:采用超级电容存储电能。这是当前最有前途的电站储能方式,效果和使用电池类似,但现在技术和成本尚达不到大规模应用。
另外还有超导储能、机械储能等处于研究中的方案。
光伏储能发电系统,根据类型的不同,一般由光伏方阵、太阳能控制器和逆变器(并网逆变器和储能逆变器)、蓄电池组及电池管理装置BMS、监控及能量管理系统EMS和负载等构成。储能系统的光伏方阵与并网系统设计和安装都一样,但是电气系统没有统一的标准方案,要根据用户的需求去设计,因此需要熟悉设备原理,掌握设计方法,才能为用户量身订做方案。在整个光伏储能系统中,太阳能控制器、逆变器及蓄电池等部件之间的连接也需要设计者去挑选优质的电源连接器,好的光伏直流电连接器能够有效保障整个储能系统的运行。
光伏储能系统是将光伏发电系统与储能电池系统相结合,主要在电网工作应用中起到“负荷调节、存储电量、配合新能源接入、弥补线损、功率补偿、提高电能质量、孤网运行、削峰填谷”等作用应用。通俗来说,可以将储能电站比喻为一个蓄水池,可以把用电低谷期富余的水储存起来,在用电高峰的时候再拿出来用,这样就减少了电能的浪费;此外储能电站还能减少线损,增加线路和设备使用寿命。并网储能逆变器大规模应用在光伏电站中,将会对光伏产业带来更好的发展机会。
可以存储。目前,按存储介质进行分类,储能技术主要分为物理储能、电化学储能、电气储能、化学储能以及热储能五大类。
当今时代,以“智能电网 + 特高压电网 + 清洁能源”为主体的能源互联网已成趋势,大规模发展风能、太阳能等可再生清洁能源,推进能源消费结构向低碳化和清洁化方向转型已成全球重要共识。
在实际运行中,光电、风电等新能源电力系统往往存在电力消纳不足等问题,一定程度上造成了电力浪费,而通过在系统中增加能源存储环节,就可以改变电能即发即用的传统模式,使得“刚性”电网变得柔性灵活,从而解决消纳难题,提高电网运行的安全性、经济性、灵活性。
储能不仅可提高常规发电和输电的效率、安全性和经济性,也是实现可再生能源平滑波动、调峰调频,满足可再生能源大规模消纳、接入的重要手段 。因此,储能在未来能源互联网中具有举足轻重的地位发展储能势在必行。