隨著光伏技術的進步，太陽能發電系統可以直接并入電網。但不加儲能的光伏并網可能對電能質量和運行調度等方面產生一些不利影響，所以配置儲能裝置很有必要，今天我們講下電池儲能系統在光伏中的用途與意義。



一、電池儲能系統在光伏電站中的用途

1、穩定系統

在光伏發電系統當中，光伏輸出的功率曲線和負荷曲線的差異較大，并且兩者都存在不可預見的撥動性，但是如果把能源存儲在儲能系統當中或者通過儲能系統對能源進行緩沖，光伏發電系統即使是在撥波動很嚴重的情況下，也能夠實現電能的穩定輸出和運行的平穩。

2、能源儲備

當光伏發電系統運行出現異常時，儲能系統當中的電能能夠起到應急和過渡的作用。如在夜間或者陰雨天電池方陣不能發電時，電池儲能系統可以起到應急備用和過渡的作用，其儲能容量的多少取決于負荷的需求。

3、品質可靠

當負荷電壓出現高峰值、電壓下跌或者受到外界干擾引起的電網波動較大時，儲能系統能夠有效的防止其對光伏發電系統造成影響，確保光伏發電系統電力的可靠和輸出的品質。



二、電池儲能系統的主要組成架構

儲能系統由電池、電器元件、機械支撐、加熱和冷卻系統（熱管理系統）、雙向儲能變流器（PCS）、能源管理系統（EMS）以及電池管理系統（BMS）共同組成。電池通過排列，連接組裝成電池模組，再和其他元器件一起固定組裝到柜體內構成電池柜體。下面我們針對其中重要的部分進行介紹。

1、電池

儲能系統所使用的能量型電池與功率型電池是有所區別的。如果以職業運動員舉例，功率型電池就像是短跑運動員，爆發力好，短時間內可以釋放大功率。而能量型電池更像是馬拉松運動員，能量密度高，一次充電可以提供更長的使用時間。能量型電池的另一個特點是壽命長，這一點對儲能系統是非常重要的。消除晝夜峰谷差是儲能系統的主要應用場景，而產品使用時間直接影響到項目收益。

2、熱管理

如果把電池比喻成儲能系統的身體，那么熱管理系統就是儲能系統的“衣服”。電池和人一樣，也需要在舒適的溫度環境（23~25℃），才能發揮更高的工作效率。如果電池工作溫度超過50℃，電池壽命會快速衰減。而溫度低于-10℃時，電池會進入“冬眠”模式，無法正常工作。

從電池面對高溫和低溫的不同表現可以看出，處于高溫狀態的儲能系統壽命和安全性會受到巨大影響，而處于低溫狀態的儲能系統則會徹底罷工。熱管理的作用就是根據周圍環境溫度，來給儲能系統舒適的溫度。從而使整套系統得以“延年益壽”。

3、電池管理系統（BMS）

電池管理系，可以將它看作電池系統的司令官，它是電池與用戶之間的紐帶，主要就是為了能夠提高電池的利用率，防止電池出現過度充電和過度放電。可以推測出系統的SOC（荷電狀態），熱管理系統的啟停，系統絕緣檢測和電池間的均衡。BMS應以安全作為設計初衷，遵循“預防為主，控制保障”的原則，系統性的解決儲能電池系統的安全管控。

4、雙向儲能變流器（PCS）

其實儲能變流器在日常生活中十分常見，手機充電器的功能是將家用插座中的220V交流電，轉換為手機內電池所需的5V~10V的直流電。這與儲能系統在充電過程中將交流電轉換為電池堆所需直流電的模式是一致的。

儲能系統中的PCS可以理解為一個超大號的充電器，但與手機充電器的區別在于它是雙向的。雙向PCS充當了電池堆與電網端之間的橋梁，一方面將電網端的交流電轉化為直流電為電池堆充電，另一方面將電池堆的直流電轉換為交流電回饋給電網。

5、能源管理系統（EMS）

能源管理系統的存在，是為了將儲能系統內各子系統的信息匯總，全方位的掌控整套系統的運行情況，并作出相關決策，保證系統安全運行。EMS會將數據上傳云端，為運營商的后臺管理人員提供運營工具。同時，EMS還負責與用戶進行直接的交互。用戶的運維人員可通過EMS實時的查看儲能系統的運行情況，做到實施監管。



三、電池儲能系統的未來發展

如今，越來越多的企業和住宅用戶能夠利用電池儲能系統提供維持電網穩定的基本服務。公用事業公司將繼續推進越來越復雜的費率結構，以更準確地反映其成本和供電的環境影響。而隨著氣候變化導致出現極端的天氣和電力中斷，電池儲能系統的價值和重要性將會顯著提高。

另外，在國家大力支持分布式光伏發電的政策激勵下，應積極推進配置儲能系統的屋頂光伏電站的研究與示范運行，挖掘社區儲能系統的潛在市場需求，探索分布式光儲電站的市場化運行機制，實現儲能產業的可持續發展。