典型光伏儲能系統方案

01典型系統方案有哪些？

目前，市場上光儲融合方案主要有交流側耦合方案和直流側耦合方案。

交流側耦合方案指光伏和儲能在交流側連接，儲能系統可以接入低壓側，也可以集中接入10 kV ~35kV母線。該方案適用于大型光儲電站，儲能系統集中布局，易于運行管理和電網調度。

直流側耦合方案指儲能系統接入直流側，兩個系統之間功率轉換環節少，能量損耗低，設備投資少。這個方案中光伏逆變器需要預留儲能接口。

圖片來源：中美碳中和

圖片來源：中美碳中和0202如何融合才能實現1+1＞2？

融合方案有了，但融合要想實現1+1＞2的效果，卻非易事。光儲融合技術更加復雜。融合系統需要保障光伏、儲能及電網三方的安全穩定運行，需要打通硬件、軟件和系統級之間的壁壘。

光儲融合系統設備眾多，需要解決不同設備之間硬件和軟件的接口兼容性難題。設備往往來自不同廠家，電站設計、設備采購、運營、維護的難度和成本都會增加，最重要的是，不同設備之間的通訊接口方案不一樣，集成商需要對不同的協議和接口了如指掌。

因此，光儲融合不是光伏設備和儲能設備的簡單物理組合，而是要依靠技術上的深度融合, 才能實現1+1＞2的效果。這些非常考驗集成商的集成實力。

圖片來源：中美碳中和03低價競爭帶來的行業集成亂象

光儲電站建設，系統集成是關鍵，但國內集成領域存在不少挑戰。一方面，具備完整的光儲系統集成能力的企業不多。不管是技術融合還是商業模式融合，我國儲能仍然處于產業發展初期，很多企業在一些諸如光伏逆變器、儲能電池、PCS、EMS等單項領域實力強大，但具備完整的光儲系統集成能力的企業仍屈指可數。

另一方面，低價競標越演越烈，企業被低成本掣肘。目前，國內新能源側，儲能的中標價格已經由2.15元/Wh（EPC價格）降至1.699元/Wh（EPC價格），如果按照足額的容量和循環壽命要求配置，這一價格已經遠低于行業公認的成本價。

而不同場景對儲能系統要求不同，儲能系統設計與成本沒有統一標準，這中間存在的彈性空間，在行業集成能力參差不齊與低價倒逼之下，很容易演變成灰色地帶。

“現在企業招標，電池一般都是6000次循環標準，行業沒有統一的考核標準，有些廠家拿著循環壽命低于3000次的電池以低價參與項目投標，我們在價格上當然競爭不過人家?！币晃粌δ苜Y深從業者無奈的表示。

“當然儲能系統集成最關鍵的還是直流側的安全管理，也就是電池系統的安全管理，這個需要非常完善的系統保護設計?！鄙鲜鋈耸坷^續說道。電芯、模塊、電池簇、電池系統管理，四個層級環環相扣，好的系統保護設計，能夠對它們的運行狀態實時可知，能夠做到故障預警，如果發生了故障，也能夠實現逐級保護、快速聯動保護。

否則，小故障也容易演變成大問題。韓國近幾年發生的30多起火災事故，大部分原因就是電氣系統設計缺陷、保護系統不過關造成的。

考驗并不是到此為止，還有電池壽命問題，這里就不得不提儲能的溫控系統設計了。嚴格的熱仿真和實驗驗證、儲能集裝箱的風道設計、空調功率配置等等，這些環節不嚴格把控和設計，很容易導致集裝箱內部鋰電池溫度不均衡，加劇電芯不穩定性。

筆者就曾遇到過某個4h的儲能系統，運行時電芯的溫差竟達到22℃，不僅嚴重影響電池壽命，而且增加儲能電站運行風險。

04儲能系統如何高效運行管理？

從方案選擇到系統集成，光儲電站生命周期內安全運行、收益最優化還與整個儲能系統的運行管理息息相關。

相較于傳統的電站經濟性調度模式而言，光儲發電系統在進行調度的時候，需要充分考慮到儲能電站內部電池、變流器的有效管理問題，這樣才能提高整個光儲電站運行的安全性和經濟性。

這時候就不得不提光儲電站的智慧大腦——EMS（能量管理系統）的重要性了。儲能如何與光伏系統、電網配合？電池本身該充多少電，怎么充電，如何保障安全？這些都需要一套智能高效的EMS進行綜合管理。

以平抑光伏系統波動性為例，儲能系統可以基于光伏發電的光伏輸出平滑控制，設置平滑率參數，EMS以平滑率參數為控制目標，對儲能系統進行快速充放電控制，使發電系統的輸出功率在設定的變化率范圍內。

目前，業內比較成熟的做法是，智能EMS基于光伏功率預測及儲能毫秒級響應特性，對光伏系統實現平滑控制，減少對電網的沖擊，提高電網運行穩定性和可靠性。同時， 在BMS、PCS與EMS各個層級之間構建毫秒級快速聯動機制，最大程度地保護電池及整個系統的安全。

此外，先進的智能EMS還可以實現多能數字化綜合管理，全面覆蓋發、輸、配、用全場景。

來源：網絡

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