摘要：隨著全球能源需求的不斷增長和環境保護意識的日益增強，光伏發電作為清潔、可再生的能源形式，正受到越來越多的關注。然而，光伏發電受天氣和地理條件影響較大，其輸出具有間歇性和不穩定性。儲能技術的引入，為解決這一問題提供了有效途徑。本文旨在探討光伏發電與儲能之間的關系，分析儲能技術在光伏發電系統中的應用及其對系統性能的影響。1聯5系8電2話171微3信5同2號2

1.引言

光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應將光能直接轉變為電能的一種技術。然而，由于太陽能的間歇性和不穩定性，光伏發電系統難以提供持續穩定的電力輸出。儲能技術的出現，使得光伏發電系統能夠在光照充足時儲存電能，在光照不足時釋放電能，從而提高了系統的可靠性和穩定性。

2.光伏發電的基本原理與特點

光伏發電的基本原理是光生伏特效應，即光子照射到半導體材料上產生電動勢的現象。光伏發電系統具有清潔環保、資源豐富、易于維護等優點，但也存在受天氣影響大、儲能難度大等局限性。

3.儲能技術及其在光伏發電系統中的應用

儲能技術是指將電能、熱能或其他形式的能量轉化為一種可以儲存的形式，并在需要時將其轉化為電能或其他形式的能量釋放出來的技術。在光伏發電系統中，儲能技術主要應用于平衡電網負荷、提高能源利用效率、增強電網穩定性等方面。

常見的儲能技術包括電池儲能、超級電容器儲能、抽水蓄能等。其中，電池儲能因其技術成熟、成本低廉、使用壽命長等優點，在光伏發電系統中得到了廣泛應用。通過儲能系統，光伏發電系統能夠在光照充足時儲存電能，在夜間或陰雨天釋放電能，從而實現了電能的平衡利用。

4.儲能技術對光伏發電系統性能的影響

提高能源利用效率：儲能技術使得光伏發電系統能夠在光照充足時儲存電能，在夜間或陰雨天釋放電能，從而減少了能源的浪費，提高了能源利用效率。

增強電網穩定性：儲能系統能夠快速響應電網需求的變化，提供調頻、調峰及緊急備用等服務，從而增強了電網的穩定性和可靠性。

促進新能源消納：隨著新能源發電比例的增加，電網調節能力不足的問題日益凸顯。儲能技術能夠有效地存儲新能源發電，減少因電網調節能力不足導致的棄風棄光現象，從而促進新能源的有效利用。

支持智能電網建設：儲能系統作為智能電網的重要組成部分，能夠實現對電能的智能管理和調度，提高電網的智能化水平。

5.Acrel-2000ES儲能能量管理系統

5.1平臺概述

安科瑞Acrel-2000ES儲能能量管理系統具有完善的儲能監控與管理功能,涵蓋了儲能系統設備(PCS、BMS、電表、消防、空調等)的詳細信息,實現了數據采集、數據處理、數據存儲、數據查詢與分析、可視化監控、報警管理、統計報表等功能。在高級應用上支持能量調度,具備計劃曲線、削峰填谷、需量控制、備用電源等控制功能。既可以用于儲能一體柜,也可以用于儲能集裝箱,是專門用于設備管理的一套軟件系統平臺。

5.2系統結構圖

5.3系統功能

5.3.1實時監測

系統人機界面友好，能夠顯示儲能柜的運行狀態，實時監測PCS、BMS以及環境參數信息，如電參量、溫度、濕度等。實時顯示有關故障、告警、收益等信息。

5.3.2設備監控

系統能夠實時監測PCS、BMS、電表、空調、消防、除濕機等設備的運行狀態及運行模式。

PCS監控：滿足儲能變流器的參數與限值設置；運行模式設置；實現儲能變流器交直流側電壓、電流、功率及充放電量參數的采集與展示；實現PCS通訊狀態、啟停狀態、開關狀態、異常告警等狀態監測。

BMS監控：滿足電池管理系統的參數與限值設置；實現儲能電池的電芯、電池簇的溫度、電壓、電流的監測；實現電池充放電狀態、電壓、電流及溫度異常狀態的告警。

空調監控：滿足環境溫度的監測，可根據設置的閾值進行空調溫度的聯動調節，并實時監測空調的運行狀態及溫濕度數據，以曲線形式進行展示。

UPS監控：滿足UPS的運行狀態及相關電參量監測。

5.3.3曲線報表

系統能夠對PCS充放電功率曲線、SOC變換曲線、及電壓、電流、溫度等歷史曲線的查詢與展示。

5.3.4策略配置

滿足儲能系統設備參數的配置、電價參數與時段的設置、控制策略的選擇。目前支持的控制策略包含計劃曲線、削峰填谷、需量控制等。

5.3.5實時報警

儲能能量管理系統具有實時告警功能，系統能夠對儲能充放電越限、溫度越限、設備故障或通信故障等事件發出告警。

5.3.6事件查詢統計

儲能能量管理系統能夠對遙信變位，溫濕度、電壓越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和報警進行歷史追溯，查詢統計、事故分析。

5.3.7遙控操作

可以通過每個設備下面的紅色按鈕對PCS、風機、除濕機、空調控制器、照明等設備進行相應的控制，但是當設備未通信上時，控制按鈕會顯示無效狀態。

5.3.8用戶權限管理

儲能能量管理系統為保障系統安全穩定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如遙控的操作，數據庫修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

7.結論

光伏發電與儲能技術存在著緊密的聯系。儲能技術的引入，使得光伏發電系統能夠在光照充足時儲存電能，在光照不足時釋放電能，從而提高了系統的可靠性和穩定性。同時，儲能技術還對光伏發電系統的能源利用效率、電網穩定性、新能源消納以及智能電網建設等方面產生了積極的影響。未來，隨著技術的不斷進步和成本的降低，光伏發電與儲能技術的結合將在全球能源轉型和可持續發展中發揮更加重要的作用。

參考文獻

【1】安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2022.05版

作者簡介：

謝繼東，男，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事配電室在線監控系統相關產品的研發及應用。

審核編輯 黃宇