分布式光伏發(fā)電儲(chǔ)能問(wèn)題的研究

1、分布式光伏發(fā)電儲(chǔ)能問(wèn)題的研究【摘 要】光伏發(fā)電等分布式能源由于其季節(jié)性和波動(dòng)性，使得電能并網(wǎng)受到技術(shù)和政策層面的巨大影響。為了加速分布式 清潔能源的并網(wǎng)，擴(kuò)大產(chǎn)能，利用一系列儲(chǔ)能裝 置的蓄水池作用，將分 布式儲(chǔ)存起來(lái)，再經(jīng)過(guò)處理并入電網(wǎng)，既解決了分布式能源波動(dòng)性的難 題，提高了電能質(zhì)量，也可 以促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。【關(guān)鍵詞】分布式光伏發(fā)電儲(chǔ)能比較發(fā)展方向、引言在目前眾多可再生能源與新能源技術(shù)開發(fā)中，潛力最大、最具開發(fā)價(jià)值的是太陽(yáng)能、風(fēng)能等分布式能源。太陽(yáng)能是人 類取之不 盡、用之不竭的可再生能源，具有充分的清潔性，絕對(duì)的安全性，相對(duì) 的廣泛性，確實(shí)的長(zhǎng)壽命和免維護(hù)性，資源的充足性及潛在的經(jīng)濟(jì)性

2、等 優(yōu)點(diǎn)，在長(zhǎng)期的能源戰(zhàn)略中具有重要地位。并網(wǎng)光伏發(fā)電是光伏發(fā)電的 總趨勢(shì)，并網(wǎng)光 伏發(fā)電主要應(yīng)用于荒漠的光伏電站和城鎮(zhèn)的與建筑結(jié)合 的城市化規(guī)模光伏發(fā)電，其中，城鎮(zhèn)的與建筑結(jié)合的城市化規(guī)模光伏發(fā) 電，即分布式光伏發(fā)電，將是未來(lái)城市建設(shè)與能源 供給的一個(gè)重要途 徑。但是技術(shù)和政策兩方面的因素嚴(yán)重影響了并網(wǎng)式光伏發(fā)電的發(fā)展。為解決光伏并網(wǎng)在技術(shù)和政策上的問(wèn)題，發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)成 了一個(gè)現(xiàn)實(shí)可行的辦法。、國(guó)外儲(chǔ)能市場(chǎng)快速崛起隨著各國(guó)對(duì)于光伏發(fā)電進(jìn)行巨額補(bǔ)助，光伏上網(wǎng)電價(jià)與成本差距不斷縮小，分散儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)于終端客戶來(lái)說(shuō)越來(lái)越重要。目前，在光伏發(fā)電領(lǐng)域存儲(chǔ)和消納已經(jīng)成為行業(yè)主要議題。以日本為例，2011年

3、日本3.11福島核事故以后，日本政府采取7 “去核化”政策，日本核電逐步退岀市場(chǎng)，而市場(chǎng)的反應(yīng)是日本家用 蓄電系統(tǒng)需求量快速上升。隨著分布式 光伏系統(tǒng)、屋頂系統(tǒng)及光伏農(nóng)場(chǎng) 的角色越來(lái)越重要，從2012年3月30日起，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省對(duì)容量lkWh以上的蓄電系 統(tǒng)給予 1/3的補(bǔ)貼，補(bǔ)助政策將在2013年底或支付額達(dá)到 預(yù)算的210億日元時(shí)截止。其市場(chǎng)規(guī)模到2020年將達(dá)450億日元，是2010年的563倍。利用儲(chǔ)能裝置的蓄水池作用，將光伏發(fā)電的電能儲(chǔ)存起來(lái)，再經(jīng)過(guò)處理并入電網(wǎng)，既解決了光伏發(fā)電并網(wǎng)波動(dòng)性的 難題，提高 了電能質(zhì)量，也可以促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)快速跟進(jìn)近兩年，儲(chǔ)能在中國(guó)市

4、場(chǎng)的熱點(diǎn)應(yīng)用集中體現(xiàn)在分布式發(fā)電及微網(wǎng)、風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車領(lǐng)域。隨著分布式光伏暫行辦法、解決無(wú)電地區(qū)人口用電問(wèn)題等政策的岀臺(tái)，國(guó)家開展了一系列的分布式微網(wǎng)項(xiàng)目，如西 藏阿里光伏 儲(chǔ)能項(xiàng)目、青海玉樹分布式光水蓄互補(bǔ)系統(tǒng)、東福山島風(fēng)光儲(chǔ)柴項(xiàng)目、 南鹿島微網(wǎng)項(xiàng)目等。儲(chǔ)能在該領(lǐng)域的迅速發(fā)展，既是偏遠(yuǎn)地區(qū)無(wú)電人口 用電問(wèn)題亟須解決的迫切市場(chǎng)需求，也是中國(guó)政府產(chǎn)業(yè)政策推動(dòng)的結(jié) 果。用戶端“光伏+儲(chǔ)能”的模式也是近兩年的熱點(diǎn)，用戶可以實(shí)現(xiàn)能源的自給自足，削減電費(fèi)，同時(shí)還可用作應(yīng)急電源。該模式 在日本和德國(guó)的市場(chǎng)比較成熟，比亞迪、力神等國(guó)內(nèi)廠商的產(chǎn)品也成功 打入了這兩個(gè)海外市場(chǎng)。儲(chǔ)能在風(fēng)電場(chǎng)和光伏

5、電站領(lǐng)域的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在降低高比例可再生能源并網(wǎng)的不穩(wěn)定性，提高可再生能源發(fā)電的利用小時(shí) 數(shù)，有效解決嚴(yán)重的“棄風(fēng)” “棄光”問(wèn)題。國(guó)家關(guān)于儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃正在逐步建立中，應(yīng)用示范的財(cái)政補(bǔ)貼也在逐步推進(jìn)中。雖然還有許多問(wèn)題有待解決，但在政府政策的支持下，在儲(chǔ)能廠商、電力系統(tǒng)和有關(guān)科研院所的共同努力下，中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)將得到持續(xù)不斷的發(fā)展。四、儲(chǔ)能技術(shù)的比較一）磷酸鐵鋰電池磷酸鐵鋰電池，是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。磷酸鐵鋰電池具有八大優(yōu)勢(shì)：安全性能好、使用壽命 長(zhǎng)、高溫性 能好、大容量、無(wú)記憶效應(yīng)、重量輕、環(huán)保以及 適用于動(dòng)力電池。（二）銳電池般稱為氧化還原液流電池，是一種正在積極研制

6、開發(fā)的新型大容量電化學(xué)儲(chǔ)能裝置，正負(fù)極全使用飢鹽溶液的稱為全機(jī)液流 電池，簡(jiǎn)稱銳電池。作為當(dāng)前儲(chǔ)能的首選技術(shù)之一，全銳液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng) 安全性高，在常溫常壓下運(yùn)行時(shí)，電池系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量能夠 通過(guò)電解質(zhì) 溶液有效排出，再通過(guò)熱交換排至系統(tǒng)之外；而 且電解質(zhì)溶液為不燃 燒、不爆炸的水溶液，系統(tǒng)運(yùn)行安全性 高。（三）飛輪儲(chǔ)能飛輪儲(chǔ)能根據(jù)不同方式有很多應(yīng)用，應(yīng)用最廣泛的是直接儲(chǔ)存動(dòng)能并應(yīng)用動(dòng)能，比如單沖程柴油機(jī)的飛輪。目前，尖端研究的 方向是飛輪儲(chǔ)存功能并轉(zhuǎn)化為電能應(yīng)用。飛輪儲(chǔ) 能裝置與超級(jí)電容、電 池等儲(chǔ)能裝置比較，其能量密度最大，但是功率密度比介于二者之間； 超級(jí)電容的能量密度最小，功率密度最大；

7、電池的能量密度介于二者之 間，功率密度最 小。同時(shí)，飛輪是純物理儲(chǔ)能，穩(wěn)定可靠，對(duì)使用環(huán)境（溫 度、壓力等）的要求低，然而它是三者中最昂貴的儲(chǔ)能方式。五、分布式能源儲(chǔ)能的發(fā)展方向基于對(duì)分布式能源特點(diǎn)和儲(chǔ)能方式 的研究，大規(guī)模分布式光伏發(fā)電儲(chǔ)能設(shè)備必須滿足三個(gè)基本要求：高安全性、生命周期性價(jià) 比高及環(huán)境友好。無(wú)論是化學(xué)電池儲(chǔ)能方式還是純物理儲(chǔ)能，各有其優(yōu)劣點(diǎn)。但是結(jié)合分布式光伏發(fā)電的特點(diǎn)，例如光伏發(fā)電系統(tǒng)受 季節(jié)和日照 高度影響，其生產(chǎn)的電能波動(dòng)性很大，受整流和 逆變的影響，電能質(zhì)量 不高，這就要求相關(guān)儲(chǔ)能設(shè)備具有良好的可適應(yīng)性、較長(zhǎng)的循環(huán)使用壽 命。飢電池與其他儲(chǔ)能技術(shù)相比，全帆液流電池儲(chǔ)能技術(shù)具有使用壽 命長(zhǎng)、環(huán)境友好、可以大規(guī)模發(fā)展、安全可靠等突出的優(yōu)勢(shì)，成為規(guī) 模儲(chǔ)能的首選技術(shù)之一，將在光伏儲(chǔ)能領(lǐng)域具有廣泛利用價(jià)值。參考文獻(xiàn)】1黃健我國(guó)屋頂陽(yáng)光發(fā)電的政策研究D杭州:浙江工業(yè)大學(xué)，2012.：2李芬，陳正洪，成馳，等武漢并網(wǎng)光伏電站性能與氣象因子關(guān)系研究J太陽(yáng)能學(xué)報(bào)，2012, 33 （08） :1386