摘要:在全球双碳目标的大背景下,光伏发电作为清洁能源的重要组成部分,其发展备受关注。然而,光伏电源的间歇性和波动性给电力系统的稳定供电带来挑战。储能技术的合理配置是解决这一问题的关键。本文深入探讨了在双碳目标背景下,实现光伏稳定供电的储能配置创新技术方案。分析了不同储能技术的特点和适用场景,提出了基于多目标优化的储能配置方法,并结合实际案例验证了方案的有效性和可行性,为促进光伏与储能的协同发展提供了参考。
一、引言
随着全球对气候变化问题的重视,双碳目标(碳达峰、碳中和)成为世界各国共同追求的目标。在能源领域,加速向清洁能源转型是实现双碳目标的关键举措。光伏发电具有资源丰富、清洁无污染等优点,近年来得到了快速发展。然而,光伏发电受光照强度、天气等因素影响,其输出功率具有明显的间歇性和波动性,这给电力系统的稳定运行带来了巨大挑战。储能技术作为一种能够调节电力供需的有效手段,可以与光伏发电系统相结合,平滑光伏输出功率,提高供电可靠性,实现光伏稳定供电。因此,研究双碳目标背景下光伏储能的合理配置技术方案具有重要的现实意义。
二、常见储能技术及其特点
电池储能技术:电池储能是目前应用的储能技术之一,包括铅酸电池、锂电池、钠硫电池等。锂电池具有能量密度高、充放电效率高、循环寿命长等优点,在光伏储能系统中应用前景广阔;铅酸电池成本较低,但能量密度和循环寿命相对较短;钠硫电池则适用于大容量、长时间的储能场景,但存在安全性等方面的问题。
叁、基于多目标优化的储能配置方法
目标函数的确定:在光伏储能配置中,需要综合考虑多个目标,如降低光伏输出功率的波动、提高供电可靠性、降低储能系统的成本等。因此,可建立以光伏输出功率波动率最小、失电概率最小、储能系统投资成本低等为目标函数的多目标优化模型。
约束条件的设定:包括功率平衡约束、储能系统的充放电功率和容量约束、光伏系统的功率输出约束等。例如,在任意时刻,光伏系统的输出功率、储能系统的充放电功率与负荷功率之间应满足功率平衡关系;储能系统的充放电功率不能超过其额定功率,容量应在允许的范围内。
优化算法的选择:可采用遗传算法、粒子群优化算法等智能优化算法对多目标优化模型进行求解。这些算法能够在复杂的解空间中搜索到解或近似解,提高储能配置方案的合理性。
四、安科瑞础肠谤别濒-2000惭骋微电网能量管理系统
4.1概述
Acrel-2000MG储能能量管理系统是安科瑞专门针对工商业储能电站研制的本地化能量管理系统,可实现了储能电站的数据采集、数据处理、数据存储、数据查询与分析、可视化监控、报警管理、统计报表、策略管理、历史曲线等功能。其中策略管理,支持多种控制策略选择,包含计划曲线、削峰填谷、需量控制、防逆流等。该系统不仅可以实现下级各储能单元的统一监控和管理,还可以实现与上级调度系统和云平台的数据通讯与交互,既能接受上级调度指令,又可以满足远程监控与运维,确保储能系统安全、稳定、可靠、经济运行。
4.2应用场景
适用于工商业储能电站、新能源配储电站。
4.3系统结构
六、结论
文章研究针对“双碳"目标优化设计了光伏储能配置技术方案,包括模型设计、关键技术选型、核心功能模块。在实验测试阶段,对比实验数据显示,该技术方案提高了能源利用效率,降低了碳排放,验证了方案的实际应用价值与环境效益。研究成果不仅为实现碳达峰、碳中和目标提供了强有力的技术支持,也为全球应对气候变化、推动能源结构转型提供了新思路与解决方案。
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