前言:
在全球能源稀缺的背景下各個國家都在大力發(fā)展可再生能源,因此光伏行業(yè)應需而生且迅速發(fā)展了起來。能源轉型中的光伏儲能是指將光伏發(fā)電與儲能技術相結合,以解決太陽能發(fā)電的間歇性和不穩(wěn)定性問題,實現(xiàn)更穩(wěn)定、可靠的能源供應。隨著技術進步,未來發(fā)展方向包括提高光伏電池的效率、延長儲能系統(tǒng)的使用壽命、降低系統(tǒng)成本以及研發(fā)新型光伏儲能技術等。
1.光伏儲能系統(tǒng)構建:
光伏發(fā)電組件:利用光電效應將太陽光能轉化為電能,是系統(tǒng)的核心部件,產生直流電。
逆變器:由于多數(shù)家庭和工業(yè)設備使用交流電,逆變器將光伏發(fā)電組件產生的直流電轉換為交流電,以供應電網或所需設備。
儲能設備:用于儲存電能,常見的有鋰離子電池、鈉硫電池、超級電容器等,可在夜間、陰天或能源需求高峰期提供電能。
能量管理系統(tǒng)(EMS):是智能系統(tǒng),用于監(jiān)控和控制光伏儲能系統(tǒng)的運行,能根據能源需求和供應情況,調整儲能設備的充放電速率,優(yōu)化能源使用。
智能控制:通常配備智能控制算法,*大程度地利用可用太陽能,并在需要時自動切換到儲存的電能。
2.安科瑞微電網能量管理系統(tǒng)在光伏儲能行業(yè)應用:
安科瑞微電網能量管理系統(tǒng)Acrel-2000MG滿足光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)等設備的接入,進行全天候數(shù)據采集分析,監(jiān)視光伏、儲能、等系統(tǒng)的運行狀態(tài)及健康狀況,是一個集監(jiān)控、能量管理為一體的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在安全穩(wěn)定的基礎上以經濟優(yōu)化運行為目標,促進可再生能源利用,削峰填谷、平滑負荷,提高電網運行穩(wěn)定性與設備運行效率、降低供電成本,為企業(yè)微電網提供安全、可靠、經濟運行全新的解決方案。
3.平臺架構:
并網系統(tǒng):
離網系統(tǒng):
3.1安科瑞微電網能量管理系統(tǒng)功能:
3.1.1實現(xiàn)微電網光伏、風電、儲能、負荷、充電樁、環(huán)境數(shù)據的采集、監(jiān)測、可視化展示、異常告警收益統(tǒng)計等功能。
3.1.2.實現(xiàn)光伏組件、逆變器、PCS、BMS、充電樁等設備的發(fā)電、用電、充放電的狀態(tài)監(jiān)控,并支持事件查詢、統(tǒng)計報表等功能。
3.1.3.實現(xiàn)光伏短時和超短時功率預測,并經進行誤差分析,同時對微電網內所有負荷,基于歷史負荷數(shù)據,通過大數(shù)據分析算法,預測負荷功率曲線。
3.1.4.協(xié)同光伏、風電、儲能、負載等多種能源主體動態(tài)規(guī)劃智能策略,實現(xiàn)儲能、光伏協(xié)調控制,比如計劃曲線、削峰填谷、防逆流、新能源消納、需量控制等。
3.1.5.根據光伏與負荷功率預測結果,結合分時電價電網交互功率、儲能狀態(tài)及約束條件,以用電成本為目標,建立經濟調度模型,采用深度學習算法解析微電網運行功率計劃,系統(tǒng)通過將功率計劃進行分解,實現(xiàn)對光伏、儲能使用。
3.1.6.具備微電網能耗及效益分析、微電網經濟運行分析、多維度電量分析,并為智能化運維提供依據。
4.安科瑞微電網能量管理系統(tǒng)硬件配置:
在算法和模型(如模糊控制、神經網絡控制、模型預測控制等)中不斷地摸索,以實現(xiàn)對微電網的智能化控制和優(yōu)化調度。這些智能控制算法能夠根據復雜多變的實際情況,快速準確地做出決策和控制指令,以適應不同的運行場景和需求,并通過穩(wěn)定、快速、可靠的通信技術來確保能量管理系統(tǒng)能夠實時獲取各設備狀態(tài)信息并下達控制指令的基礎。隨著物聯(lián)網技術的發(fā)展,各種新型通信技術不斷應用于微電網領域,如5G通信技術,其低時延、高帶寬的特點能夠更好地滿足微電網對通信的要求,提高系統(tǒng)的實時性和可靠性。
5.安科瑞微電網能量管理系統(tǒng)應用場景:
5.1 分布式能源系統(tǒng):在工業(yè)園區(qū)、商業(yè)區(qū)、居民區(qū)等區(qū)域,建設分布式光伏儲能微電網,可以實現(xiàn)本地能源的自產自銷和自給自足,減少對傳統(tǒng)電網的依賴,提高能源供應的可靠性和穩(wěn)定性,同時降低能源成本。
5.2 偏遠地區(qū)供電:在偏遠山區(qū)、海島等遠離主電網的地區(qū),光伏儲能微電網可以作為獨立的供電系統(tǒng),解決當?shù)氐挠秒妴栴}。通過合理配置光伏板和儲能電池,能夠充分利用當?shù)氐奶柲苜Y源,實現(xiàn)穩(wěn)定的電力供應,改善當?shù)鼐用竦纳顥l件。
5.3 智能建筑:將光伏儲能微電網與智能建筑相結合,實現(xiàn)建筑的能源自給和智能化管理。例如,在建筑物屋頂安裝光伏板,利用儲能系統(tǒng)存儲多余電能,為建筑物內的照明、空調、電梯等設備供電,提高建筑的能源利用效率和環(huán)保性能。
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