c)分布式光伏與功率預(yù)測(cè)
通過對(duì)光伏電站運(yùn)行數(shù)據(jù)、輻照信息和中長(zhǎng)期氣象數(shù)據(jù)的分析、對(duì)比及數(shù)據(jù)挖掘,采用光伏電站局地高分辨率數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型,對(duì)光伏電站所在區(qū)域未來1-3天的氣象要素進(jìn)行預(yù)測(cè),同時(shí)結(jié)合光伏電站歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)的功率預(yù)測(cè)模型,將數(shù)值氣象數(shù)值模式的預(yù)測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)換成光伏電站的功率輸出。
其中數(shù)值天氣預(yù)報(bào)采用WRF數(shù)值氣象模式,利用高分辨率的地形、地貌、水陸分布等數(shù)據(jù),結(jié)合觀測(cè)資料進(jìn)行數(shù)據(jù)同化,建立光伏電站局地氣象預(yù)報(bào)模型;功率預(yù)測(cè)模型主要是通過建立單臺(tái)逆變器歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)方法,消除地形和位置所帶來的微環(huán)境影響,結(jié)合設(shè)備狀態(tài)及運(yùn)行工況,給出光伏電站未來有功功率的時(shí)間序列。
(2)分布式光伏能源網(wǎng)絡(luò)
a)分布式光伏與儲(chǔ)能
儲(chǔ)能技術(shù)是解決分布式光伏功率輸出不穩(wěn)定、電能質(zhì)量不符合電網(wǎng)要求的重要手段。
光伏電站儲(chǔ)能方式較為成熟的主要是化學(xué)儲(chǔ)能,化學(xué)儲(chǔ)能主要有鈉硫電池儲(chǔ)能、液流電池儲(chǔ)能、磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能、鉛酸電池儲(chǔ)能及超級(jí)電容器等多種形式。
鈉硫電池具有能量密度大、充電效率高的優(yōu)點(diǎn),但是由于需要在高溫下工作,具有一定的安全隱患,而且生產(chǎn)工藝復(fù)雜,目前專利權(quán)主要掌握在日本公司手中,成本相對(duì)較高。
液流礬電池具有能量密度較高,放電深度可達(dá)100%的優(yōu)點(diǎn),但是由于正負(fù)極電解液容易交叉污染,對(duì)環(huán)境影響較大,目前還需解決一些問題后方可大規(guī)模推廣。
超級(jí)電容器儲(chǔ)能一般作為快速響應(yīng)的儲(chǔ)能系統(tǒng),由于能量密度低及單位成本高,不適合整體作為大型儲(chǔ)能系統(tǒng)配置,可作為大型儲(chǔ)能系統(tǒng)的補(bǔ)充。
鉛酸蓄電池是目前最為成熟的儲(chǔ)能系統(tǒng)方案,具有技術(shù)成熟、成本低廉、可構(gòu)建大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。
但是其對(duì)運(yùn)行溫度要求較高,且儲(chǔ)能密度低,放電深度低(常規(guī)放電深度應(yīng)不超過30%,特殊運(yùn)用也不應(yīng)超過50%),充放電次數(shù)有限的缺點(diǎn),制約了在大型儲(chǔ)能系統(tǒng),特別是氣候惡劣、交通不便的西部微網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用。鉛酸蓄電池在制作過程中產(chǎn)生的酸霧也對(duì)環(huán)境造成污染,不利于環(huán)保方面的要求。
磷酸鐵鋰電池是近幾年發(fā)展較為迅速的一類電池,由于其具有能量密度較高、循環(huán)壽命較長(zhǎng)、放電深度較大、放電電流大的特點(diǎn),被大家所看好。
磷酸鐵鋰電池正常運(yùn)行時(shí)放電深度可達(dá)80%以上,其成組后的充放電次數(shù)也能達(dá)到1500次以上,非常適合作為需要頻繁充放電的系統(tǒng)。但是磷酸鐵鋰電池對(duì)充放電系統(tǒng)控制的要求較高,這也在一定程度上制約了其發(fā)展。
b)分布式光伏與微網(wǎng)
微網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分,能促進(jìn)分布式能源的大規(guī)模接入,實(shí)現(xiàn)內(nèi)部電源和負(fù)荷的一體化運(yùn)行,并通過和主電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制,可平滑接入主網(wǎng)或獨(dú)立自治運(yùn)行,充分滿足用戶對(duì)電能質(zhì)量、供電可靠性和安全性的要求。
根據(jù)美國(guó)電氣可靠性技術(shù)解決方案聯(lián)合會(huì)(CERTS)給出的定義,微網(wǎng)是一種由負(fù)荷和分布式電源共同組成的系統(tǒng),它可同時(shí)提供電能和熱能;微網(wǎng)內(nèi)部的電源主要由電力電子器件負(fù)責(zé)能量的轉(zhuǎn)換,并提供必需的控制。微網(wǎng)相對(duì)于外部電網(wǎng)表現(xiàn)為單一的受控單元,可同時(shí)滿足用戶對(duì)電能質(zhì)量和供電安全等的要求。
微網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖
微網(wǎng)包括發(fā)電、傳輸、存儲(chǔ)、分配和用電全過程,具有內(nèi)部分布式電源種類和并網(wǎng)形式多樣等特點(diǎn),存在獨(dú)立運(yùn)行和聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行兩種模式。微網(wǎng)相關(guān)技術(shù)體系主要涉及:微網(wǎng)計(jì)算與仿真、微網(wǎng)可靠性分析、微網(wǎng)設(shè)計(jì)與規(guī)劃、微網(wǎng)儲(chǔ)能、微網(wǎng)保護(hù)及接地、微網(wǎng)通信、微網(wǎng)運(yùn)行與控制、微網(wǎng)能量管理、微網(wǎng)電能質(zhì)量。