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什么是光储直柔和光伏微网?

日期:2023-03-17    来源:低碳传动器

国际太阳能光伏网

2023
03/17
08:34
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关键词: 光储直柔 光伏微网 光伏+

双碳环境下,太阳能光伏发电技术迅速发展,成本降低、使用范围扩大,应用方式也越来越多。按主体区分,光伏应用有“光伏+”(光伏为主体)和“+光伏”(光伏为辅助)两种方式。本文讨论“光伏+”的应用思路。

“光伏+”以光伏发电为主体,配以光电消纳技术,实现光电的有效应用。根据光伏发电的密集程度,“光伏+”技术也分为集中式和分布式两种。

集中式技术包括光伏电站和储能装置,按电站方式运行,受电网调度上网。这种模式的发电量大,运行方式明确,这里不再讨论。

分布式光伏分散、数量多,单个项目发电量少,管理难度较大。以往,分布式光伏多发电直接上网,给电网带来较大冲击,调节难度大,甚至间接造成弃风弃光等新能源的浪费。

“光伏+”技术面对分布式光伏的弊端,改变了原有的上网方式,与多种技术相结合形成了合理的发电模式,既减轻电网负担,又提高收益。这些技术中,比较典型是城镇“光储直柔”和农村“光伏微网”两种技术。

光储直柔

光储直柔技术是光伏发电、储能、直流供电和柔性负荷的统称。

该系统运行时,光伏发电不直接上网,进入直流电网优先供楼内用户使用,多余电量进入储能系统;柔性负荷指有计划的用电,特别是带有储能装置的用电设备(如电动汽车、充电设备等),根据统一的调度进行充电(未来还具有用电高峰期放电的功能),将建筑的刚性用电需求改为柔性用电需求;最后,储能系统根据用电情况,将结余的电量在峰电时间上网,或者在谷电时间储电。

应用该系统后,整个建筑形成自循环,并作为电网的自调节末端降低峰谷差,不仅不对电网产生冲击,还会降低调节难度,同时也给用户带来了更低的电费、更高的卖电收益。

光储直柔系统,光伏发电是核心本体,储能和柔性负荷是主要手段,直流电是提高用电效率的途径,技术的目标是把光伏发出的电能用好,减少大电网二次调节的步骤,是一种先进的“光伏+”技术。

光储直柔中采用了直流供电技术,直流电的损耗小、输配和控制方便,但是不适合长距离输送。城市公共建筑中的用电设备密集,以直流的电子设备为主,适合使用;而农村光伏发电系统中,村庄的占地面积比较大,用电设备相对分散,且多数设备采用交流电,不适合光储直柔技术。农村适更合“光伏微网”技术。

光伏微网

光伏微网也是一种“光伏+”技术。光伏发电需要空间广度,而农村正是光伏发电的天然载体,有巨大的发展空间。但是,如果采用“发电即上网”的方式,会对电网产生较大冲击,上网收益低、用电成本较高,特别是北方农村冬季供暖难以解决,碳排放较高。

光伏微网技术是在光伏发电的基础上,在村庄内部形成微电网,将各家各户连接起来。微电网与外部大电网按一定规则可控连接。光伏发电先进入微电网中,满足农村家庭、生产的用电需求(包括电动汽车充电等),再根据峰谷电价统一上网或充电蓄能。

这样一来,村民用电成本大幅度降低,卖电收入也有所增加,经济性提升明显。对电网来说,每个村庄相当于一个微型电厂,实行微网管理后,自动峰电上网、谷电用电,形成了削峰填谷的用能机制,大幅度降低电网调度的难度。

特别对于北方农村,冬季供暖是一个固有的难点,煤改气、煤改电造成供暖成本大幅度升高,带来了较大的政府财政负担和碳排放。采用光伏微网后,农村供暖采用空气能热泵(与煤改电相同),通过合理的调度,既能享受光伏微网技术带来的低电价,又可以把空气能热泵作为电网削峰填谷的重要负荷末端,使光伏微网具备更好的调节手段。

光储直柔和光伏微网技术是两种典型的“光伏+”技术,以光伏发电为核心、用好光电为目标,减少对电网的冲击,帮助电网削峰填谷,提高光电的消纳量。

国务院《关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》中提出:“加快智能光伏产业创新升级和特色应用,创新‘光伏+’模式,推进光伏发电多元布局。”在该行动方案的指导下,会有更多的光伏+技术涌现,助力实现新能源的消纳。


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