电能的缺点是不易大规模储存,如果不计输配电及用电损耗的话,对于所有在使用的电能,其耗电量即为发电量。
对于传统火力发电厂来说,其燃料消耗量随着负载需求的变化而变化,从而保障负载用电需求。
但对于光伏发电和风力发电等间歇性电源来说,受气象环境制约,就不能随时满足负荷需求其由当时的气象条件所决定,例如光伏发电会受到光照时间的限制。
因此,对于离网光伏发电系统和离网型风电而言,储能设备成为必备设备,用以存储和输出电能。
另外储能设备能够显著改善负荷用量需求的可靠性,而且对电力系统的能量管理、安全稳定运行、电能质量控制等均有重要意义。
近年来,随着光伏发电、风力发电设备制造成本的大幅度降低,将其大规模接入电网成为一种发展潮流,给电力系统原本在“电力存取”这一薄弱环节带来了更大的挑战。
众所周知,电能在“发、输、供、用”运行过程中,必须在时空两方面都要达到“瞬态平衡”,如果出现局部失衡就会引起电能质量问题,即闪变。
““瞬态激烈”失衡还会带来灾难性事故,并可能引起电力系统大面积停电事故。
要保障公共电网安全、经济和可靠地运行,就必须在电力系统的关键节点上建立强有力的“电能存取”单元(储能系统)对电力系统给予支撑。
另外,储能在孤立电网或离网、电动汽车、轨道交通、UPS电源、电动工具以及电子产品等方面有众多应用。
图3-1是离网光伏发电系统蓄电池所处的位置及功能。
在白天,当太阳能资源充足时,光伏电池组件发电,通过光伏控制器将电能送给蓄电池组(储能设备)进行储能;当负载需要用电时,蓄电池通过光伏控制器给各负载供电。