光伏电站加储能到底能解决那些问题？

通过对光伏发电的特性分析可知，光伏发电系统对电网的影响主要是由于光伏电源的不稳定性造成的，从电网安全、稳定、经济运行的角度分析，不加储能的光伏并网发电系统将对线路潮流、系统保护、电网经济运行、电能质量和运行调度等方面产生不利影响。因此，无论是对于集中式光伏，分布式光伏都有配置储能的要求，那光伏电站加储能到底能解决哪些问题，具体的细节是什么样的？本文就来一一揭晓。

储能系统在光伏电站中的作用

保证系统稳定

光伏电站系统中，光伏输出功率曲线与负荷曲线存在较大差异，而且均有不可预料的波动特性，通过储能系统的能量存储和缓冲使得系统即使在负荷迅速波动的情况下仍然能够运行在一个稳定的输出水平。

能量备用

储能系统可以在光伏发电不能正常运行的情况下起备用和过渡作用，如在夜间或者阴雨天，电池方阵不能发电时，储能系统就起备用和过渡作用，其储能容量的多少取决于负荷的需求。

提高电力品质和可靠性

储能系统还可防止负载上的电压尖峰、电压下跌和其他外界干扰所引起的电网波动对系统造成大的影响，采用足够多的储能系统可以保证电力输出的品质与可靠性。

光伏发电并网加储能系统架构

储能电站(系统)主要配合光伏并网发电应用，因此，整个系统是包括光伏组件阵列、光伏控制器、电池组、电池管理系统 (BMS) 、逆变器以及相应的储能电站联合控制调度系统等在内的发电系统。系统架构如图1。

图1 储能电站(配合光伏并网发电应用)架构图

工作过程

1 光伏组件阵列

利用太阳能电池板的光伏效应将光能转换为电能，然后对锂电池组充电，通过逆变器将直流电转换为交流电对负载进行供电。

2 光伏控制器

根据日照强度及负载的变化，不断对蓄电池组的工作状态进行切换和调节：一方面把调整后的电能直接送往直流或交流负载。另一方面把多余的电能送往蓄电池组存储。发电量不能满足负载需要时，控制器把蓄电池的电能送往负载，保证了整个系统工作的连续性和稳定性。

3 并网逆变系统

由几台逆变器组成，把蓄电池中的直流电变成市电接入用户侧低压电网或经升压变压器送入高压电网。

4 锂电池组

在系统中同时起到能量调节和平衡负载两大作用。它将光伏发电系统输出的电能转化为化学能储存起来，以备供电不足时使用。

5 储能单元

工作模态根据光伏发电系统有不同的运行模式，可分为并网充电、离网充电、离网独立放电以及离网辅助放电四种工作模态。

模态1:并网充电模态。并网运行模式下，蓄电池容量不足时，通过电网进行充电，为光伏发电系统离网运行模式下提供能量储备。

模态2:离网充电模态。离网运行模式下，蓄电池容量不足且光伏发电单元有多余能量输出时，对蓄电池进行充电控制，这种情况如光伏大发时，电网调度要求限制出力时，可通过储能来进行调节，防止对电网造成影响。

模态3:离网独立放电模态。离网运行模式下，光伏发电单元能量不够，不足以提供电压和频率支撑而停工作时，蓄电池单独为负荷提供所需的功率，并支撑光伏系统交流母线上的电压和频率。

模态4:离网辅助放电模态。离网运行模式下，光伏发电单元输出功率不足以满足负荷的用电需求，但能提供稳定的交流母线电压和频率，此时蓄电池储能单元辅助放电维持系统的能量平衡。