
在刚刚结束的2015德国INTERSOLAR展会上,众多大厂商(特斯拉、BMS、奔驰、LG、三星等)均推出了自己的家庭、商用储能系统,说明此领域已经受到了越来越多的瞩目。
相对于已经日趋成熟的家用/商用光伏并网系统来说,家用/商用光储混合系统(本文中提到的储能系统均假定为基于储能电池)的设计要复杂很多,而且由于其应用领域众多而容易引起混淆导致系统设计不合理。本文对光储混合系统在实际应用中需要考虑的系统设计要素进行简要分析供大家参考讨论。
1.系统安装目的:
为什么要安装光储混合(或纯储能)系统,安装此系统的目的是什么?这是在设计一个合理的光储混合系统之前必须要明确的问题。根据不同系统设计目的其系统设计结果无疑差别很大。
在现阶段,不同国家的用户对安装光储混合系统会有不同的需求,但基本上可以确定为以下几类:
A.提高太阳能(也包括风能等)自发自用率:此类应用目前在欧洲、澳洲、英国有广泛的需求。其主要背景是由于在此类区域,现在太阳能并网发电补贴逐渐下降,而同时家用、商用电费价格逐年上升,另外因为新能源(尤其是太阳能)的日发电功率曲线和负荷的用电曲线不匹配,对于家庭用户来说,一般情况下只有20%-30%的新能源发电量能被自己使用,而其余电量均反馈入电网,所以在上述背景下,终端用户希望将太阳能发出来的电尽量都由自己消耗掉而不是反馈到电网。在此情况下,安装光储混合系统,通过系统控制来尽量提高太阳能的自发自用率、让太阳能尽量为用户服务为系统主要安装目的。
B.消峰填谷:此类应用主要集中在峰谷电费差价较大的一些行业或国家,一般只需要安装纯储能系统就可以。用户安装此系统的目的就是希望在负荷较轻、电价较低的时候对储能系统充电,在负荷较重、电价较高的时候由储能系统放电,利用峰谷电价差来达到减少用户电费的目的。
C.UPS工作模式:此类应用主要集中在电网供电可靠性较差的区域、国家,如非洲、东南亚等。安装此类系统的目的就是希望在电网工作正常时,由电网对用户进行供电,同时由太阳能或电网对电池进行充电,使电池在电网正常时尽量保持在满充状态。当电网故障时,转由光储混合(或纯储能)储能系统对用户进行供电,以保证用户供电的持续性。
上述三种模式中,模式A和B均为并网为主、离网为辅的运行方式。模式C为离网为主、并网为辅。
除上述三种主要模式外,在电网应用级别的储能系统还有对电网频率进行调整的要求,本文主要针对家用、商用的光储混合系统进行分析,所以对于此类应用模式不再进行讨论。

