分布式光伏发电与储能装置

分布式光伏发电与储能装置

近年来，由于光伏发电设备制造成本大幅度降低，将它们大规模接入电网成为一种发展潮流，给电力系统原本就薄弱的“电力存取”环节带来新的挑战。众所周知，电能在“发、输、供、用”运行过程中，必须在时空两方面都要达到“瞬态平衡”，如果出现局部失衡就会引起电能质量问题、即闪变，“瞬态激烈”失衡还会来灾能性事做、并可能引起电力系统的解列和大面积停电事故。要保障公共电网安全、经济和可靠运行，就必须在电力系统的关键节点上建立强有力的“电能存取”单元(储能系统)对系统进行支撑。这是光伏发电、风力发电等大规模接入电网时必须加以重视的研究课题。

分布式发电系统要求配备存储功能，通过自身的存储，米平抑自身发电、用电的错峰错谷现象。对光伏发电和风力发电等间歌性电源，由于不能随时、全时满足负荷雷求，因此储能作为一个必备的特征以配合这类分布式发电的发展应用。目前，分布式光伏发电系统通常不带储能装置是因为蓄电池的性价比尚未被市场接受，只能采用限制“渗透率”方法而已。

光伏发电接入电网，其影响可用渗透率来表征。渗透率的定义是光伏系统交流输出功率与峰值负荷功率之比。有关研究指出，要求网压控制在正常电压-10%～+6%之间，当光伏交流输出功率等于峰值负荷约25%的情况下，电压会超限。因此，国标限制渗透率在25%以下。要实现高渗透，就需安装储能装置。其实，储能还不仅是种技术和产品，也是一类功能的集合，储能装置与风电、光伏发电等分布式能源的联合并网运行，有助于提高电网对其核纳能力。通过集成能放转换装置，可实现电力系统各种平滑快建控制，给智能电网(或智能微电网)提供“智能”的基础，并进一步欧湿山两运行的安全性，经济型和灵话性，实现对电能质与量的监控。

目前最看好的三种储能是低碳电池、锂电池和液流电池。这其中，锂电池成本相对还是高，一致性问题也仍然存在，液流电池成本更高，而铅碳目前看来还是近期实现可行的储能

技术路线，预计在未来5～10年内或将是主流，再往后就看其他技术是否也有突破。

铅碳电池成本约是锂电池的三分之一，毛利率则远高于传统产品，本来具有极强的盈利空间。由于这种电池使用的碳材料很特殊，门槛较高。

作为一种新型的超级电池，铅碳电池是将铅酸电池和超级电容两者合一，既发挥了超级电容瞬间大容量充电的优点，也发挥了铅酸电池的比能量优势，且拥有非常好的充放电性能-1.5h就能充满电，而且由于加了碳，阻止了负极硫酸盐化现象，改善了过去电池失效的一个因素，延长了电池寿命。

锂离子电池的技术也在不断进步，如美国加利福尼亚大学的研究人员利用化学气相沉积法和电感耦合等离子处理法，研发出一种由覆盖硅涂层锥形碳纳米管聚合而成的三维簇结构的硅正极代替常用的石墨正极。

基于这种新结构造出的锂离子电池展现出很强的充放电性和卓越的循环稳定性，即使在高强度充放电情况下也是如此。与常用的石墨基正电极相比，其充电速度要快上将近16倍。能让移动电子设备在10min内充满电，而不是目前的几个小时。

在欧美等发达国家，电网电价较高，分布式光伏发电已然是平价上网。在中国也已接近平价上网。这样，增加储能还可以使自发、自用获得更大利益。