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太阳能光伏应用中储能系统的应用分析
作者：吕文昭
来源：《山东工业技术》2017年第16期
摘 要：在经济的高速发展中，能源问题备受关注，面临短缺的问题。因此，为了实现对这一问题的缓解与解决，需要积极进行新能源的开发工作，尤其是将重点放在可再生能源的开发领域。太阳能光伏的选择和应用在这一问题的应对方面极具价值。太阳能光伏在发生能量转化的过程中，很容易出现能量损失现象，因此，要重视储能系统的选择，降低能量损耗量。在储能系统的应用和支持下，能够保障能量供应的连续性。本文全面分析了太阳能光伏储能系统的主要特征，介绍了其工作的主要原理，同时，探讨了影响蓄电池使用周期的主要因素，展现了几种常见的储能系统。
关键词：太阳能光伏；储能系统；应用 DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.082 0 前言
对于太阳能自身而言，其发电产生的电源具有一定的间断性，很难突破时间的限制，实现全天候发电，因此，不能满足对负荷的连续性需求。为了更好地满足社会生活的需要，需要借助储能系统和设备，达到连续供应的状态。比较常见的储能系统分为三类，即超导线圈、飞轮以及电化学电池。因此，要对其进行系统分析，以便更好地认识储能系统的价值。 1 对储能系统在太阳能光伏应用中的概述 1.1 对蓄电池储能的介绍
在电化学领域中，蓄电池是主要代表，实现能量向直流电能的转化。这种能量主要获取途径是氧化还原。借助转化获取的支流电源会供应给负荷进行使用。目前，电化学介质主要包含几种类型，如铅酸、锂离子、金属氢化物镍等，其中，效果比较好、应用比较多的是铅酸蓄电池。
1.2 对飞轮储能的介绍
在储能系统中，飞轮比较新，优越性较为突出，其经济性较强，满足绿色和高效的需求，安全性和可靠性显著。其能量的补给主要通过风能、过剩的电能以及太阳能中获取，凸显机电储能的特征，应用十分广泛。其中，双程飞轮具有较高的转化率，尤其是处于高峰值的状态的时候，功率容量十分巨大，同时，功率管理相对简单，便于操作。在电压和电流给定的背景下，能够进行较为灵活的设计，因此，具有较好的发展前景，市场潜力巨大。因此，储能系统受到社会诸多方面的关注。
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1.3 对超导磁场储能的介绍
对于超导磁场，主要是指立足磁场，将超导体圆环置于其中，对其进行降温处理，直到降到临界的温度以下，清除磁场。鉴于电磁自身的感应性，圆环内部会出现感生电流。为了实现电流的持续性供应，需要保障温度处于临界点以下。借助超导磁场获取的电流储能效果能够满足十几年的需求，因此，这种储能系统优势明显，能够在短时间完成充电并提供较高的功率，因此，在整个工业领域应用较为广泛。 2 全面分析太阳能光伏应用中的储能系统
对于电源的储能问题，备受世界各国的关注，重视建立电池储能系统。在我国，铅酸蓄电池产量较大，在技术方面处于领先地位，在国际上也占有重要地位。在我国，典型的大型储电站在河北省，其主要目的是实现对风电出力的跟踪，有效提升电能的直流，提升电能供给的可靠性。
2.1 对飞轮储能应用的介绍
飞轮储能技术受到高度重视，很多机构希望将这一技术引入到风力发电领域，积极进行储能系统的研发，目的是实现与电场的配合进行发电，能够实现对当地电网系统的有效调频，有效改善电能质量。在整个调频过程中，飞轮储能设备优点突出，首先，具有较快的响应速度，立足相同容量环境，与水电和水电调频资源相比较，借助飞轮进行调频能够提升效益，甚至达到两倍的效果。其次，实现对能源的有效节约。飞轮调频电站在建成之后，能够满足火电站全负荷运转，大大提升能源的利用率。另外，也不需要对电网容量进行增加处理，有效提升了发电量峰值。在这一系统的应用下，整个电网容量升级的时间被延迟，有效节省审批新电场建设的时间，是真正意义上的节约。再次，满足环保无污染的需求。飞轮储能技术省去了燃料的耗费，因此，不会产生有害气体。其转子主要是由较轻但是强度较高复合材料构成，借助树脂实现对玻璃纤维和石墨的结合。悬浮的转子主要处于电磁铁和永磁铁组合的架子上，同时，为了有效降低摩擦损耗，可以在真空环境中将电机的转子和飞轮进行密封处理。 2.2 对超级电容储能应用的介绍
目前，许多国家都积极开展超级电容储能研究。作为大功率的二次电源，其具有较为广泛的应用领域。首先，发挥电车电源的作用。超级电容器的特征是高功率的密度，能够满足电车在加速、启动等对功率的高要求，同时，也可以充当混合电动车的启动电源。借助蓄电池与超级电容器的并联，能够有效减少蓄电池自身重量和大小，延长起使用周期。其次，电子电源的应用。超级电容器能够应用在卫星上。混合型电源是卫星普遍使用的电源，也就是将电池与太阳能进行组合。在完成安装之后，实现对卫星通信能力的改善。另外，这种超级电容器能够满足电动工具快速充电方面的需求，也可以发挥在医疗中急救电源的功能。这种电源不需要进行充放电方面的维护。再次，电力系统中的应用。对于变电站以及开关站而言，其主要应用的是电磁开关结构，直流电源的控制需要借助分合闸完成。但是，电容储能式所装的电解电容可靠
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性不高，容量不大。超级电容器能够实现对分闸能量的有效供应，也发挥了传统分合闸装置的自身优势。超级电容器能够在电流较小的环境中完成充分操作，也就是说，光伏电池能够实现对超级电容器的充电功能，有效提高光伏发电的有效性。 3 结束语
综上，在对太阳能光伏应用中储能系统的全面分析中可以发现，储能系统自身优势较多，满足能源的高密度需求，同时，有效降低成本，达到较高效率的能量转化。鉴于单独储能系统的自身局限性，面对复杂的需求，要护照结合实际，发挥不同储能系统的优势，灵活使用，更大程度地发挥太阳能光伏应用中储能系统的作用，以满足整个社会的多方面需求。 参考文献：
[1]宋玉萍.太阳能光伏并网发电系统的研究与应用[D].华北电力大学（北京），2011. [2]余曙光，林强，张会欣，张帆.太阳能光伏并网电站监控系统的应用[J].中国交通信息化，2015（03）：117-118.