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隨著新能源裝機持續(xù)擴容,光伏并網(wǎng)趨于飽和,午間光伏發(fā)電高峰常出現(xiàn)低電價、負(fù)電價,光伏余電上網(wǎng)收益大幅下降,純并網(wǎng)光伏項目經(jīng)濟(jì)效益承壓。為此,通過儲能就地消納光伏富余電力、避免反向送電、提升自發(fā)自用收益,成為光伏項目降本增效的關(guān)鍵路徑。本文結(jié)合山東電價與光伏消納現(xiàn)狀及工程實際,從項目背景、技術(shù)方案、設(shè)備配置、多機并聯(lián)控制等層面開展分析,結(jié)合落地實例梳理光儲微電網(wǎng)解決方案,幫助企業(yè)充分利用光伏資源、削減用電開支,穩(wěn)步推進(jìn)綠色能源改造。
1、概述
隨著區(qū)域光伏裝機日趨飽和、電力現(xiàn)貨市場電價波動加劇,光伏項目從傳統(tǒng)純并網(wǎng)模式到加裝光儲系統(tǒng)的升級過程中,仍存在階段性運行痛點,主要集中為以下三點:
(1)純光伏并網(wǎng)發(fā)電經(jīng)濟(jì)性差。未配置儲能的傳統(tǒng)光伏項目,在午間出力高峰時段常面臨低電價、負(fù)電價工況,富余電量逆流上網(wǎng)不僅收益極低,甚至出現(xiàn)發(fā)電虧損的情況,光伏資源無法有效利用,項目投資收益難以保障。
(2)光儲系統(tǒng)并離網(wǎng)切換能力欠缺。現(xiàn)有加裝儲能的光儲一體化系統(tǒng)運行模式固化,缺少靈活可靠的并離網(wǎng)切換控制機制,當(dāng)電網(wǎng)故障或停電時,無法快速切換至離網(wǎng)獨立供電模式,難以保障負(fù)荷不間斷供電,系統(tǒng)運行可靠性不足。
(3)光儲多機并聯(lián)運行穩(wěn)定性不足。規(guī)模化光儲項目多設(shè)備并聯(lián)運行場景下,現(xiàn)有系統(tǒng)缺少成熟的協(xié)同控制策略,極易出現(xiàn)機組負(fù)載分配不均、內(nèi)部環(huán)流、運行狀態(tài)不一致等問題。
2、項目情況
該項目已裝機光伏960kW,負(fù)載約為300kW,在白天光伏高發(fā)時逆流明顯,擬通過加裝儲能提高新能源消納率,同時需要滿足以下幾點:
(1)晴天自發(fā)自用,余電上網(wǎng)。在晴天光伏發(fā)電較好時,負(fù)載優(yōu)先利用光伏發(fā)電,光伏多余部分存進(jìn)儲能,若儲能充滿或高于額定充電功率上限,多余的再上網(wǎng)。
(2)陰雨天峰谷套利。在連續(xù)陰雨天光伏不發(fā)電時,為避免儲能閑置,能利用儲能進(jìn)行峰谷套利,同時儲能谷時充電時不超需,避免增加基本電費,峰時放電不逆流,避免儲能逆流上網(wǎng)。
(3)應(yīng)急備電。在市電故障或檢修時,能利用儲能作為應(yīng)急電源給整個廠區(qū)供電。
(4)便捷運維。能夠遠(yuǎn)程通過web網(wǎng)頁和手機app進(jìn)行運行狀態(tài)查看,充放電電量報表查看,各柜內(nèi)設(shè)備運行情況,運行策略遠(yuǎn)程下發(fā)等。
3、解決方案
為了實現(xiàn)客戶需求,以儲能設(shè)備為核心,搭配智能運維云平臺及計量表計,可實現(xiàn)光伏富余電量就地消納、有效規(guī)避午間負(fù)電價帶來的收益損耗;同時具備可靠的并離網(wǎng)切換邏輯與多機協(xié)同控制策略,兼顧項目運行經(jīng)濟(jì)性與供電穩(wěn)定性,非常適配山東工商業(yè)光伏就地消納及備用供電場景需求。項目具體配置設(shè)備清單如下表所示。
表1產(chǎn)品清單


圖1系統(tǒng)組網(wǎng)及電氣示意圖

圖2 現(xiàn)場多機并聯(lián)運行圖
4、方案效果
如圖3所示為新能源消納示意圖,實現(xiàn)①光伏富余工況:光伏出力>現(xiàn)場負(fù)荷時,富余功率優(yōu)先給儲能充電,充電功率等于光伏盈余量;若儲能 SOC 達(dá)上限無法繼續(xù)充電或儲能已達(dá)到額定充電功率仍有剩余,剩余光伏余量上網(wǎng)。②光伏缺額工況:光伏出力<現(xiàn)場負(fù)荷時,缺額功率優(yōu)先由儲能放電補足,放電功率等于負(fù)荷缺額量;若儲能 SOC 達(dá)下限無法繼續(xù)放電或儲能已達(dá)到額定放電功率仍有不足,不足部分由市電補給。
如圖4為實際運行曲線,當(dāng)早上5點左右光伏開始高發(fā),多余部分儲能充電消納,直至11點左右充滿為止,光伏再余電上網(wǎng)。在下午16點后光伏開始不足,不足部分由儲能進(jìn)行放電進(jìn)行補充,直至晚上24時放完為止。
此外,在陰雨天時可通過云平臺一鍵切換控制策略進(jìn)行峰谷套利,實時下發(fā)給本地控制器,避免運行消納策略儲能無電可充造成儲能閑置。同時若出現(xiàn)市電停電等故障,也可通過云平臺進(jìn)行離網(wǎng)模式切換,提高供電可靠性。同時,如圖5所示系統(tǒng)對現(xiàn)場電氣拓?fù)淝闆r進(jìn)行自定義配置,和現(xiàn)場拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)保持高度一致,數(shù)據(jù)支持秒級刷新,可以清晰直觀查看儲能運行情況和系統(tǒng)潮流信息,便于運行人員掌握實時運行信息。

圖3 運行效果示意圖

圖4 自發(fā)自用運行效果曲線圖

圖5 運行拓?fù)浼茨芰苛鲃訄D
5、結(jié)語
隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)推進(jìn),光伏裝機飽和、電價波動加劇,傳統(tǒng)純光伏項目收益受限,配套儲能已成工商業(yè)光伏提質(zhì)增效的主流方案。本文結(jié)合山東煙臺500kW工商業(yè)光儲項目,采用安科瑞儲能一體機搭建光儲微電網(wǎng),針對性解決余電上網(wǎng)虧損、并離網(wǎng)切換備電、多機并聯(lián)不穩(wěn)定等行業(yè)難題。
配套智能運維云平臺實現(xiàn)拓?fù)淇梢暬⒚爰墧?shù)據(jù)監(jiān)測與遠(yuǎn)程策略調(diào)控,運維便捷高效。整套方案集成度高、運行穩(wěn)定,既能緩解電網(wǎng)新能源消納壓力,又能為企業(yè)節(jié)約用電成本、提升供電可靠性。后續(xù)可拓展需求響應(yīng)、虛擬電廠等功能,充分釋放光儲綜合效益,為工商業(yè)綠色低碳改造提供成熟成套解決方案。

圖6安科瑞光儲微電網(wǎng)解決方案

圖7安科瑞儲能柜系列產(chǎn)品
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