全面解读各类光伏+储能技术

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全面解读各类光伏+储能技术

返回列表 来源：发布日期： 2021.04.26 浏览次数：

储能技术是新能源发展最关键的技术之一，牵动着新能源向前发展。储能具有消除电力峰谷差，实现光伏、风力等新能源平滑输出，调峰、调频和备用容量等作用，满足新能源发电平稳、安全接入电网的要求，可以有效减少弃风、弃光现象，增加光伏和风电在电网中的份额。

能量形式众多，包括电磁能、机械能、化学能、光能、热量等等，因此能量的储能方式也是多种多样，目前已经成熟的储能技术有抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、电化学储能以及储热和储氢技术 。所有储能技术大致可以分为功率型和能量型两大类。功率型储能技术包括电化学储能和飞轮储能 ，其特点是效率高、成本高、反应速度快达毫秒级，可用于一次调频等需要快速响应的场合；能量型储能技术包括抽水蓄能、压缩空气储能、储热和储氢技术 ，其特点是体量大、成本低、反应速度一般在几分钟到十几分钟，适合于大批量储能，对成本要求低，实时性要求不高的项目。

电化学储能技术

电化学储能主要包括铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池、钒液流电池、锌空气电池、氢镍电池、燃料电池以及超级电容器 ，其中铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池和液流电池是研究的热点和重点 。电化学储能是储能市场保持增长的新动力，随着电化学储能技术的不断改进，电化学储能系统的制造成本和维护成本不断下降、储能设备容量及寿命不断提高，电化学储能将得到大规模的应用，成为中国储能产业新的发展趋势。电化学储能市场以 锂离子电池储能为主导 ，铅蓄电池储能是重要组成部分，其余电化学储能方式如液流电池、超级电容、钠硫电池发展速度也很快。

电化学储能技术综合比较

目前在中小型光伏离网电站，采用铅酸电池 电较多，因为价格便宜，前期投资少，在光伏储能电站比例大约为30%；中大型光伏离网电站，电网侧储能电站，现在采用锂电池比较多，在光伏储能电站比例大约为 65%，其余电化学储能方式如液流电池、超级电容、钠硫电池占比合计仅为5%。

抽水蓄能技术

又称抽水发电，是目前世界上应用最广泛的大规模、大容量的储能技术 ，在全球的装机规模中，抽水蓄能占比超过94%，占据绝对的主导地位。抽水蓄能系统包括下水库，抽水泵（水力发电机）、上水库三部分，利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。它可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能。

目前在光伏电站上采用抽水蓄能的案例非常少，但抽水蓄能和光伏发电有较强的互补性，都是清洁可再生能源。在光照资源丰富，水资源且具有地势落差的地方，通过光伏+抽水储能相结合，可以推动光伏可持续发展。 抽水蓄能电站具有启动灵活、爬坡速度快等常规水电站所具有的优点和低谷储能的特点，可以很好地缓解光伏给电力系统带来的不利影响。

光伏扬水系统也是抽水蓄能的一种方式，通过扬水逆变器和水泵，把水从低处抽到高处的水塔，需要用水时，再从水塔取水，用这种储水方式代替代蓄电池，成本低，又方便。

储热技术

储热技术是以储热材料为媒介将太阳能光热、地热、工业余热、低品位废热等热能储存起来 ，在需要的时候释放，力图解决由于时间、空间或强度上的热能供给与需求间不匹配所带来的问题，最大限度地提高整个系统的能源利用率而逐渐发展起来的一种技术。目前，主要有 三种储热方式，包括显热储热、潜热储热（也称为相变储热）和热化学反应储热。三种蓄热技术形式中，显热储热的成本最低。显热储热技术目前主要应用领域包含工业窑炉和电采暖、居民采暖、光热发电等领域中，潜热储热技术主要用于清洁供暖、电力调峰、余热利用和太阳能低温光热利用等领域。近年来，随着清洁采暖、电力系统调峰等的需要，潜热储热技术越来越多的开始应用在发电侧和用户端，热化学储热技术目前尚处于小试研究阶段，在实际应用中还存在着许多技术问题，因此项目案例较少。

储氢技术

氢气是目前我们能够在自然界获取的含量最高并且具有很高效的含能体能源，作为一种清洁型能源，氢能源具有着巨大的开发潜力，氢燃烧反应后所生成的产物主要是水，氢能源相对于传统的石油、天然气以及甲醇等能源来讲，其获得的渠道更广泛，同时质量轻，能量的密度较高，并且清洁环保，还具有多种多样的储存方式。

氢能的存储方式主要有低温液态储氢、高压气态储氢、金属氢化物储氢和有机液态储氢等, 这几种储氢方式有各自的优点和缺点。氢的应用技术主要包括：燃料电池、燃气轮机发电、内燃机和火箭发动机。

近年来，新能源的持续快速发展已经远远超过电网承载能力，新能源消耗矛盾十分突出。弃风、弃水电量呈逐年增加趋势。长期来看，光伏和风电是电解水制氢企业获得低成本电力的主要来源。

光伏制氢系统工作原理 ：光照充足时，光伏发电系统独立为负载供电，同时产生的多余电能供给电解槽电解水制氢，并通过压缩机将氢气储存到储氢装置中；当光伏发电系统供电不足时，燃料电池利用储存的氢能补充发电。

光伏技术的不断革新，促使全球光伏发电成本快速下降，在光照资源丰富的许多国家和地区已经实现一毛钱一度电，当之无愧的成为了最便宜、最清洁的电力资源 。目前光伏和电化学储能相结合发展得较好，未来光伏更要和抽水蓄能以及储氢技术相结合，发展势力将会更美好。

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本文标签：光伏发电系统光伏

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