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逐綠雙碳之路:解析光伏儲能係統針對多場景的差異化配置技術方案

更新時間:2025-03-06  |  點擊率:72

摘要:在全球雙碳目標的大背景下,光伏發電作為(wei) 清潔能源的重要組成部分,其發展備受關(guan) 注。然而,光伏電源的間歇性和波動性給電力係統的穩定供電帶來挑戰。儲(chu) 能技術的合理配置是解決(jue) 這一問題的關(guan) 鍵。本文深入探討了在雙碳目標背景下,實現光伏穩定供電的儲(chu) 能配置創新技術方案。分析了不同儲(chu) 能技術的特點和適用場景,提出了基於(yu) 多目標優(you) 化的儲(chu) 能配置方法,並結合實際案例驗證了方案的有效性和可行性,為(wei) 促進光伏與(yu) 儲(chu) 能的協同發展提供了參考。

一、引言

  隨著全球對氣候變化問題的重視,雙碳目標(碳達峰、碳中和)成為(wei) 世界各國共同追求的目標。在能源領域,加速向清潔能源轉型是實現雙碳目標的關(guan) 鍵舉(ju) 措。光伏發電具有資源豐(feng) 富、清潔無汙染等優(you) 點,近年來得到了快速發展。然而,光伏發電受光照強度、天氣等因素影響,其輸出功率具有明顯的間歇性和波動性,這給電力係統的穩定運行帶來了巨大挑戰。儲(chu) 能技術作為(wei) 一種能夠調節電力供需的有效手段,可以與(yu) 光伏發電係統相結合,平滑光伏輸出功率,提高供電可靠性,實現光伏穩定供電。因此,研究雙碳目標背景下光伏儲(chu) 能的合理配置技術方案具有重要的現實意義(yi) 。

二、常見儲(chu) 能技術及其特點

電池儲(chu) 能技術:電池儲(chu) 能是目前應用廣泛的儲(chu) 能技術之一,包括鉛酸電池、鋰電池、鈉硫電池等。鋰電池具有能量密度高、充放電效率高、循環壽命長等優(you) 點,在光伏儲(chu) 能係統中應用前景廣闊;鉛酸電池成本較低,但能量密度和循環壽命相對較短;鈉硫電池則適用於(yu) 大容量、長時間的儲(chu) 能場景,但存在安全性等方麵的問題。

三、基於(yu) 多目標優(you) 化的儲(chu) 能配置方法

       目標函數的確定:在光伏儲(chu) 能配置中,需要綜合考慮多個(ge) 目標,如降低光伏輸出功率的波動、提高供電可靠性、降低儲(chu) 能係統的成本等。因此,可建立以光伏輸出功率波動率最小、失電概率最小、儲(chu) 能係統投資成本低等為(wei) 目標函數的多目標優(you) 化模型。

       約束條件的設定:包括功率平衡約束、儲(chu) 能係統的充放電功率和容量約束、光伏係統的功率輸出約束等。例如,在任意時刻,光伏係統的輸出功率、儲(chu) 能係統的充放電功率與(yu) 負荷功率之間應滿足功率平衡關(guan) 係;儲(chu) 能係統的充放電功率不能超過其額定功率,容量應在允許的範圍內(nei) 。

       優(you) 化算法的選擇:可采用遺傳(chuan) 算法、粒子群優(you) 化算法等智能優(you) 化算法對多目標優(you) 化模型進行求解。

四、安科瑞Acrel-2000MG微電網能量管理係統

4.1概述

       Acrel-2000MG儲(chu) 能能量管理係統是安科瑞專(zhuan) 門針對工商業(ye) 儲(chu) 能電站研製的本地化能量管理係統,可實現了儲(chu) 能電站的數據采集、數據處理、數據存儲(chu) 、數據查詢與(yu) 分析、可視化監控、報警管理、統計報表、策略管理、曆史曲線等功能。其中策略管理,支持多種控製策略選擇,包含計劃曲線、削峰填穀、需量控製、防逆流等。該係統不僅(jin) 可以實現下級各儲(chu) 能單元的統一監控和管理,還可以實現與(yu) 上級調度係統和雲(yun) 平台的數據通訊與(yu) 交互,既能接受上級調度指令,又可以滿足遠程監控與(yu) 運維,確保儲(chu) 能係統安全、穩定、可靠、經濟運行。

4.2應用場景

       適用於(yu) 工商業(ye) 儲(chu) 能電站、新能源配儲(chu) 電站。

4.3係統結構


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五、硬件及其配套產(chan) 品


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六、結論

      文章研究針對“雙碳"目標優(you) 化設計了光伏儲(chu) 能配置技術方案,包括模型設計、關(guan) 鍵技術選型、核心功能模塊。在實驗測試階段,對比實驗數據顯示,該技術方案提高了能源利用效率,降低了碳排放,驗證了方案的實際應用價(jia) 值與(yu) 環境效益。研究成果不僅(jin) 為(wei) 實現碳達峰、碳中和目標提供了強有力的技術支持,也為(wei) 全球應對氣候變化、推動能源結構轉型提供了新思路與(yu) 解決(jue) 方案。