储能电站系统组成与功能性解析

来源:能见Eknower发布时间:2018-06-28 13:42:42

电池储能系统可以作为多种电力能源与稳定的电力需求之间的缓冲器,可以增加像风能、太阳能等不稳定电源的发电能力及法定质量。还可以用于一般的电网配电用户的削峰填谷,将谷时电价的电能以直流电的形式储存在电池矩阵(电堆)中,到峰时电价时段,再以工频(50Hz)向各个用电器和用电方面输出,等于是在高价时段使用了低价时段的电能,其差价就是峰谷差储能节电的收益。

下面是一般的电池储能电站系统的主要组成:

系统示意图:

变压器及高压开关柜

将电网输来的电网电压(10KV、6KV或其他等级的电压)转换成用户的用电器和用电方面所需的电压等级(如0.4KV)

低压开关及控制柜

用于充放电和电能输出的控制及管理

控制系统

电池能量存储系统由可编程逻辑控制器(PLC)和人机界面(HMI)进行控制。PLC系统的关键功能之一是控制储能系统的充电时间和速率。例如:PLC可以接收用电价格的真实时间数据,并且根据允许的最大用电需求、充电状态以及用电高峰/非高峰时的价格对比,决定怎样快速地给电池系统重新充电。这个决策是动态的而且能够根据具体情况优化。通过标准化的通信输入、控制信号和电力供应,它与系统其余部分集成在一起。它可以通过拨号或因特网进行访问。它有多重防卫层以限制对它的不同功能的访问,并且为远程监控提供定制的报告和报警功能。

电力转换系统(PCS)

电力转换系统的功能是对电池进行充电和放电,并且为本地电网提供改善的供电质量、电压支持和频率控制。它有一个能进行复杂而快速地动作、多象限、动态的控制器(DSP),带有专用控制算法,能够在设备的整个范围内转换输出,即循环地从全功率吸收到全功率输出。目前通常采用的是双向逆变器。

电池矩阵(电堆)

电池矩阵(电堆)是由若干单电池组成。

电池储能系统能够用来节约电网系统的固定设备投资;提高电网设备利用率,降低最终用户的使用成本。

储能系统在输配电系统中可以实现的其它重要优势包括:

通过无功补偿和电压调节提高服务可靠性和电能质量;

削峰填谷,存储谷电力在峰时出售,由此降低高峰价格波动的市场风险并控制能源不均衡的高额费用;

通过本地供电、修正功率因数、调节电压减少线损;

减少线路拥堵,在能源供给的瓶颈部分提供顺畅通道;

基本用户可以实现在用电高峰使用谷值电力,增加设备使用价值以及容量扩展。

削峰填谷

储能系统可以在配电端减低用户能量负载峰值,这将促进电网设备利用并满足终端客户需求。电网负载系数从而得到提高。

智能电网

智能电网是未来发达电网管理系统的一个重要组成部分,储能技术在其中拥有巨大的市场空间。

从投资额以及电能质量考虑,一般分为两类模式:

1、峰时全部采用谷时电能输出,这种模式的电池矩阵规模和输出逆变器都比较大,其储能能量也最大,电池矩阵中所存储的电能可以满足峰时时段的全部用电,即储能电站系统在峰时向用电器和用电方面输出的电能全部由所存储的谷时电能承担,由电网接入的工频电能只作为充电电源和后备电源。这种模式的峰谷差节能收益最大,但是投资也最大,而且由于向用电器和用电方面所输出的全部是PWM波形,所以对电能质量的治理的要求也最高。在这里称为A模式。

2、峰时输出的电能,由谷时存储的电能与电网接入的工频电能共同承担,即在峰时时段由储能电站系统和电网接入的工频电能并联向用电器和用电方面输出所需的电能。这种模式的电池矩阵规模和输出逆变器都比A模式的小(比如50%),其储能能量也相对小(比如50%),电池矩阵中所存储的电能只需满足峰时的部分用电(比如50%)。这种模式的峰谷差节能收益比A模式的小,但是投资也小,而且由于向用电器和用电方面所输出的全部电能是由PWM波形和电网工频这两种电能的叠加,所以对电能质量的治理的要求也比较低。在这里称为B模式。

另外从投资额以及电池矩阵规模还可以分为另外两种子模式:

3、一次充电模式,这种模式的电池矩阵规模比较大,其储能能量也比较大,电池矩阵中所存储的电能可以满足除谷时时段以外的全部时段的用电,即储能电站系统在谷时时段一次所存储的电能,足够在峰时时段和平时时段向用电器和用电方面输出电能。这种模式的峰谷差节能收益比较大,但是投资也比较大。在这里把这种子模式与A模式的组合称为A1模式,把这种子模式与B模式的组合称为B1模式。

4、二次充电模式,这种模式的电池矩阵规模比较小,其储能能量也比较小,电池矩阵中所存储的电能只需满足上午峰时时段的用电即可,即储能电站系统在谷时第一次所存储的电能,在上午的峰时时段可以向用电器和用电方面输出电能。而在中午和下午的平时时段再次向储能电站系统充电,储能电站系统用第二次充电所存储的电能在傍晚和晚上的峰时时段向用电器和用电方面输出电能。由于平时时段的电价高于谷时时段的电价,所以这种模式的峰谷差节能收益比较小,但是投资也相对比较小。在这里把这种子模式与A模式的组合称为A2模式,把这种子模式与B模式的组合称为B2模式。

用电池作为储能器件在谷时时段储能,在峰时时段用逆变器产生PWM波向用电器和用电方面输出电能的储能电站,虽然其技术基本上是成熟的,几乎没有什么壁垒,总体技术含量也不是很高。但是究其细节,从用电和电网对电能质量的要求方面考虑,就必须使其向用电器和用电方面输出的电能,以及向电网反馈的电能质量相关的规定。不光是要保证向用电器和用电方面输出电能的质量,还必须满足向电网反馈的电能质量的要求。

如果采用目前通常的电池储能电站的建设方案,不光是必须对输往用电器和用电方面的电能质量进行治理,以消除对用电质量的不良影响,还必须对反馈到电网的电能质量进行治理,以满足国家对电网电能质量的要求。这就必须在储能电站设计和安装高电压、大功率电能治理装置(如SVG等),这就必然产生下面的三个主要问题:1、大大增加了建设成本;2、由于SVG等电能治理设备对于波形畸形的治理会消除一部分诸如谐波等的电能,谐波也是电能,消除一些就少一些,所以会使节能收益有所降低;3、SVG等电能治理装置都是动态运行的电力电子设备,故障率和运维工作量都比较大,增加的运维成本也会使节能收益有所降低。

如果采用特殊接法的三相平衡变压器替代普通的变压器,再通过三相平衡器向用电器和用电方面输出所存储的电能,可以大大降低诸如谐波等波形畸形对用户的用电质量和对电网电能质量的影响。对于B1和B2模式的电池储能电站,完全可以不采用任何电能治理设备而满足用户的用电质量要求和国家对电网电能质量的要求。相应的就有了下面的三个主要优势:1、减少了建设成本;2、减少了SVG等电能治理设备对于波形畸形治理时对诸如谐波等电能的消除,使节能收益有所增加;3、三相平衡变压器和三相平衡器是静态运行的,不会产生任何故障,无需运维和运维成本。

下面是采用特殊接法三相平衡变压器和三相平衡器的电池储能电站的示意图:

图中的《自支撑输出柜》是可选的,如采用,可以增加储能电池矩阵的输出能量。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201806/28/289639.html
责任编辑:suna
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
天合光能:2026年储能业务计划出货15-16GWh来源:索比光伏网 发布时间:2026-01-16 20:05:04

近日,天合光能在接受投资者调研时表示,公司2025年储能出货超8GWh,其中海外出货占比超60%,2026年计划出货15-16GWh,目前海外在手订单已超12GWh,预计2026年外销比例将进一步提升。在被问及电芯涨价是否对公司储能业务产生影响时,天合光能表示电芯涨价对公司是利好,公司自建电芯产能,可实现成本传导。公司2025年底电芯产能将从16GWh提升至20GWh,2026年规划电芯产能20-25GWh,配套40GWh系统产能。

打造全球储能电池首座“灯塔工厂”,海辰储能定义储能智造新标准来源:投稿 发布时间:2026-01-16 17:15:27

近日,世界经济论坛公布了2026年新晋全球“灯塔工厂”名单,海辰储能重庆基地成功入选,成为全球首座储能电池“灯塔工厂”。海辰储能重庆制造基地“灯塔工厂”由世界经济论坛与麦肯锡咨询公司于2018年共同发起评选,旨在从全球范围内甄选在第四次工业革命中具备领先示范意义的智能制造标杆。

荣誉认证:国能日新四奖加冕“光能杯”,以数智实力引领光储产业升级来源:国能日新 发布时间:2026-01-16 13:39:33

近日,2025年度第四届“光能杯”储能行业颁奖盛典在苏州圆满落幕。“光能杯”自创办以来,始终是衡量光储企业综合实力的“行业金标准”。光储融合引领者全场景解决方案赋能价值升级在光储相关领域,国能日新同样表现亮眼,一举斩获“卓越工商业储能解决方案”与“最具影响力光储解决方案企业”两项荣誉。

智赋调频!上能电气助力中山首个独立储能电站顺利投产来源:上能电气 发布时间:2026-01-16 10:06:07

构网筑基智赋调频该电站由深南电西湾能源(中山)有限公司投资建设,上能电气为其提供核心设备1250kW集中式储能PCS。在上能电气储能PCS这一核心设备的助力下,电站已多次高质量参与二次调频服务,精准平抑电网的频率波动。上能电气储能PCS调节速率可灵活按需设置、最高可达50Pn/s,响应时间≤5ms,调节精度误差不超过0.5%,犹如为高速运行的电力系统装上了“稳速器”,显著提升了千家万户用电的稳定性与可靠性。

天合储能:护航埃及首个公用事业级光储项目稳定运行来源:天合光能 发布时间:2026-01-16 10:05:14

在高温、强风沙、昼夜温差巨大的埃及沙漠腹地,实现新能源的长期稳定运行,本身就是一项严苛考验。位于埃及阿斯旺省的 Abydos 光储项目,作为埃及首个公用事业级“光伏+储能”一体化项目,不仅填补了当地大规模储能应用的实践空白,也为埃及电力系统的灵活性与韧性建设打开了新的可能。

伊利诺伊州签署清洁能源法案,将推动太阳能光伏、电池储能和VPP的投资来源:SOLARZOOM光储亿家 发布时间:2026-01-15 16:20:00

伊利诺伊州州长JB·普利茨克已签署一项清洁能源法案,将促进该州太阳能光伏和储能投资,包括其他方面。

朱共山:“十五五”新能源须告别内卷,泥坑里打架没有赢家来源:索比光伏网 发布时间:2026-01-15 11:05:03

协鑫集团董事长朱共山发表题为《“十五五”时期新能源产业的高质量发展之路》的主旨演讲。面对激烈竞争,反内卷与供给侧改革是必然出路面对当前行业的激烈竞争态势,朱共山直言:“泥坑里打架没有赢家。”朱共山警告,若不打破“内卷”,行业将陷入“降价—亏损—再降价—无力研发”的恶性循环,最终损害全行业利益和国家战略。

天合储能再签拉美GWh级大单,巩固区域前五储能解决方案提供商地位来源:天合光能 发布时间:2026-01-14 09:57:13

近日,天合储能宣布在拉丁美洲市场实现重要业务进展,与T-Power(Toesca资产管理公司旗下能源平台)及YPF Luz两家区域能源领军企业签署电池储能系统(BESS)供应合同,总容量达1.203 GWh。在此之前,天合储能已在拉美区域交付1.2 GWh储能项目。此次合作进一步涵盖智利722 MWh与阿根廷481 MWh两大项目,标志着天合储能在拉美市场的业务布局持续深化,并不断巩固其作为大规模储能解决方案核心供应商的战略地位,为全球能源转型与区域可持续发展提供了坚实支撑。

法国资本投资!乌兹别克斯坦启动首个风光储一体化项目来源:海外新能源 发布时间:2026-01-12 16:40:06

近日,法国Voltalia公司在乌兹别克斯坦启动Artemisya混合能源集群建设,这是乌国首座集光伏、风电与储能于一体的综合能源项目,意味着乌国电力系统正式进入多能融合时代。

工信部、市场监管总局等多部门对动力和储能电池重申“反内卷”,天合储能作为行业重点企业再次受邀参会来源:天合光能 发布时间:2026-01-09 16:20:03

2025年11月28日,工业和信息化部组织召开动力和储能电池行业制造业企业座谈会。天合储能将坚决贯彻党中央国务院关于综合整治“内卷式”竞争规范行业竞争秩序的决策部署,在工信部、市场监管总局等多部门的支持下,积极推动储能行业科学布局、有序竞争。

1221美元/MW/天,锁定22年收益!加拿大首个原住民共建储能项目将投运来源:光储星球 发布时间:2026-01-09 10:57:25

251天并网运行,固定收益锁定22年SFF-06项目装机容量4.99MW,采用EVLO电池系统,目前已完成“热调试”阶段。根据合同,SFF-06的固定容量收益为1221美元/MW/天,显著高于省内储能项目平均水平,为项目的长期现金流提供了充足保障。同时,项目还符合2024年加拿大清洁技术投资税收抵免政策,可返还最高30%的资本支出。公司也已为SFF-06与903项目支付了51.2万美元的延长质保费用,以确保系统长期可靠运行。

新闻排行榜
本周
本月