引言

 

传统能源具有能量密度高、开采方便、成本低等优点。然而，传统能源也有明显的缺点。一方面，随着社会经济的不断发展，人类对能源的需求激增，传统能源储量持续下降，能源枯竭的风险日益突出。另一方面，传统能源具有很强的污染性，导致水污染、空气污染等严重的生态危机。因此，加强新能源的开发利用已成为世界共识。中央强调“建设以新能源为主体的新型电力系统”[1]，为电力事业的发展指明了方向。全县光伏规模开发是新能源发电的关键内容，优化储能配置，提高电能质量是全县光伏规模开发的重中之重。储能既具有电源负荷的双重属性。因此，要从全县光伏规模开发的背景出发，做好储能优化配置，提高电能质量，更好地发挥光伏在新能源节能减排中的作用。

 

1.抑制净负荷波动的储能实用充放电策略

 

在全县光伏大规模发展的背景下，分布式光伏发电大量干预配电网，大大增加了配电网趋势的不确定性，增加了配电网的运行风险[2]。储能在抑制光伏荷波动、提高光电消耗率、优化配电网运行等方面发挥着重要作用，在全县光伏大规模发展中发挥着重要作用。嵌套双层优化是目前储能优化配置和运行的常见选择，存在计算复杂、实际工作效果不理想等问题。

 

一般来说，储能应以净负荷功率值输出。当净负荷功率值为负时，储能充电储能。这样，不仅可以在夜间消耗多余的光伏电能，提高光电消耗率，还可以最大限度地减少光负荷双重波动的影响。但储能电池容量有限，容易因容量耗尽而无法持续支撑优化运行。因此，应设定储能充放电的输出限值，以确保当净负荷高于限值时，储能以限值输出。当出现电压越限或趋势阻塞等不良工况时，储能输出不受限值限制，可以用变流器的最大功率输出。

 

2配网光伏系统特点及储能优化配置思路

 

2.1配网光伏系统的特点

 

火力发电不仅会消耗大量的煤炭资源，加剧能源危机，还会恶化大气环境。因此，以光伏发电为代表的新能源发电得到了国家层面的大力支持。光伏发电接入电网，对电网本身的运行提出了更高的要求。配网光伏系统的特点主要包括两个方面：一是负荷特性。负荷系统涵盖两类:居民用电负荷和工业用电负荷。两类用电负荷的时间变化规律和功率波动范围有一定差异。从居民用电负荷的角度看，上午和晚上是居民供电高峰，功率稳定性差，波动范围大。从工业用电负荷的角度看，24h高位运行是工业供电的特点，因此其功率变化较小。工业用电负荷在总用电负荷中所占比例较高，相应地，工业用电负荷对系统负荷的影响也较大。二是光伏发电的特点。光伏发电依赖太阳能，受天气影响较大。天气变化无常，光伏系统发电具有随机性、波动性强的特点。从时间段来看，中午前后太阳最旺盛的时候是光伏系统出力高峰，夜间停止发电。

 

2.2储能优化配置思路

 

储能优化配置需要从成本和收益两个方面综合考虑。从成本的角度来看，降低成本，借助储能系统获得更高的效益，是配网用户的核心需求点。因此，光伏储能系统的投资收益需要从数学建模的角度来计算。在具体计算中，需要考虑光伏储能系统的投资成本、收益和净利润。在全县光伏规模开发的背景下，安装光伏系统的成本可以从光伏储能系统的收入评价指标中剔除，但储能电池、双向变流器等光伏储能系统的各个部件需要纳入投资成本，光伏储能系统的运维成本和购电成本需要纳入投资成本。从收入的角度来看，在光伏发电发展初期，为了促进新能源的普及，提高新能源的竞争力，国家对光伏补贴的力度非常大。目前，国家正在逐步减少光伏补贴，因此，在光伏储能系统收入计算中，也需要消除补贴因素。在实际计算中，光伏储能系统的收入主要包括多余光伏销售、节能、延迟设备投资和光伏储能项目补贴。

 

3储能优化配置分析

 

3.1储能优化配置思路

 

储能优化配置是提高光伏质量和光伏经济效益的必由之路。储能优化配置需要从以下四点采取战略：

 

一是准备工作。选择储能电池材料。一般来说，锂电池是储能电池材料。锂电池具有能量高、额定电压高、使用寿命长的优点，能很好地满足储能需求。在选择相关产品时，应综合考虑锂电池的单价、运行寿命等指标，为光伏储能系统的成本和收入计算奠定基础。居民和工业用电负荷不同，确定各负荷的光伏装机容量，明确两种用电负荷的最高值和最低值。

 

二是储能容量配置策略。根据准备工作中的各种信息进行储能配置，分析居民和工业用电负荷的储能电池容量和储能前后的净利润。根据等效负荷的变化规律，有效利用调度计划和分时计算电价，引导用户养成合理购电的习惯。光伏储能系统提供负荷功率，用户通过光伏储能系统获得最佳效益。在光伏储能优化配置中，要密切关注不同类型负荷的光伏自消耗率。具体计算方法如下:先计算不添加光伏和储能的情况，再计算添加光伏的情况，最后计算添加储能的情况。结果表明，光伏或储能装置的添加可以有效提高自消耗率，因为光伏输出实际上超过了负荷的需求，多余的能量会被装置保存，从而提高光伏发电的消耗效果。同时，在用电负荷高峰期，储能装置会释放保存的能量，以满足更高的用电需求。

 

三是储能电池策略。注重居民用电负荷，在科学选择锂电池的基础上，以锂电池的放电深度为变量，分析储能配置与放电深度的关系，优化储能电池策略。

 

四是配网性能分析。从配网的实际环境出发，验证储能优化配置的有效性。具体来说，就是将储能配置与节点系统结合起来，分析储能配置在配网电压和损耗两个维度的影响。节点系统负荷明确后，先后选择光伏系统和储能装置，在节点系统的某个节点上布置储能装置。

 

4结语

 

碳是人类社会使用最多的能源之一，二氧化碳是碳的主要排放。虽然二氧化碳不是污染物，但二氧化碳的过度排放是温室效应的“罪魁祸首”，会导致严重的生态环境危机，最典型的是厄尔尼诺现象。目前，节能降碳已成为世界共识。作为世界上最大的碳排放国，中国高度重视节能降碳工作，提出了2030年碳达到峰值、2060年碳中和的宏伟目标。受广泛发展模式的影响，我国经济建设也暴露出多个问题，最典型的问题是资源消耗和环境污染。火力发电是导致资源消耗和环境污染的重要因素。因此，大力发展以光伏为代表的新能源发电已成为生态环境保护的重要组成部分，全县光伏规模发展是新能源发电的关键内容。针对光纤光伏规模开发中存在的储能问题，做好全县光伏规模开发背景下的储能优化配置，提高电能质量。