风电与光伏的储能电站运维管理研究

风电与光伏的储能电站运维管理研究

陈士林

身份证号码：612525199312030614  陕西黄河能源有限责任公司  陕西西安  710061

摘要：随着社会的不断发展，当代社会对于电能的需求越来越多，伴随着环保节能理念的普及，绿色的、清洁的、低廉的风力和光伏能源会成为未来社会的主要应用能源，逐步取代高昂的、日益稀少的煤炭火力发电。但相对的，这二者的发电模式受自然环境影响较大，需要加强对电力的存储能力，才能有效的提高应用效果。本文将从电站联运体、风光储一体系统化入手，深入分析风电与光伏的储能电站运维管理，旨在交流学习，共同进步。

关键词：风电；光伏；新能源；储能电站；运维管理

我国传统的也是现代主要的应用电源为煤炭火力发电，随着国家的进步与发展，近些年来，社会对于电力的需求不断增加，但与之相对的，是日益缩短的煤炭资源。除此之外，煤炭在燃烧过程中还会产生废气和大量的二氧化塘，长此以往也会导致全球变暖，最终影响人类的生存环境。所以近些年来，国家一直在大力推动清洁能源的研发与应用。除水力发电外，风力发电、光伏发电成为了未来供电模式转型的重要趋势，二者具有成本低、无污染的优势，但同时，由于二者的来源受自然环境影响因素较大，也存在着一定的不稳定性，因此需要加强电力的存储能力，才能更好的与社会接轨，为社会提供稳定的电力。本文将深入分析风电与光伏的储能电站运维管理。

1 储能电站的概述-294

1.1 储能电站的概念

通过电化学电池或电磁能量存储介质进行可循环电能存储、转换及释放的设备系统。储能电站相当于给电网装上了一个大型的“充电宝”，不但具有存储的能力，还可以为电网提供动力，有效缓解用电高峰期的压力，利用“削峰填谷”调节原理实现电能24小时供应不断[1]。

风力和光伏发电模式需要使用设备对风力和太阳能的收集转换，最终得到电能。但这些电能往往是不稳定的，因为这些电能的来源受自然环境影响较大，例如阴天和晴天时，太阳能的搜集量是截然不同的，而无风时也无法带动风电站的叶片转动，这些电能直接汇入电网会导致电网的电压电流不稳，最终损伤电网。并且虽然都是清洁的自然能源，而风电和光伏发电的应用技术也是截然不同的。那么这些能量想要更好的进行融汇，流转到电网上，成为稳定的电力输送，就需要经过转换和传递的环节，而储能电站就是这样的一个环节。

储能电站不但具备储存能力，还能够根据电网的工作状态进行补充，在未来的技术发展中，还能够在丰电期，例如太阳能和风能旺盛的季节，转换大量的电能进行存储，并在高峰用电期对电网电力进行弥补，对自然能源达到较高的利用率。

1.2 储能电站的优势

1.2.1 节能减排

以拧下穆和第一储能电站为例，该储能电站利用储能系统能够极大的降低煤耗，每年能够减少二氧化碳排放在五十万吨以上。一方面这种模式符合当前国家要求的环保理念，有助于国家和社会的未来发展，推动当地产业向着低碳绿色的方向转型。另一方面该模式符合使用区域的地域特色，极大的降低电能的成本，繁荣当地的经济。

1.2.2 稳定性强

储能电站具有电力转换、调节、存储的功能，能够为电网提供优质的电能。一方面减少对于电网的损伤[2]，电网一旦出现问题，维修成本是极其高昂的。另一方面也能有效的对我国当前的用电高峰期进行弥补，确保大众随时随地都能够使用到稳定的电能。

1.3 储能电站和光伏电站的差异

储能电站和光伏电站的差异主要体现在，分布式的光伏电站能够与就近的电网进行并网连接，在实际的工作中，能够依靠自身的电力维持上网运转。而储能电站则是完全不同的模式，需要添加储能电池，利用储能电池来完成电力的存储、转换及释放。

分布式光伏电站在夜间是无法产生电能的，因为此时已经无法吸收太阳能了。但储能电站能够依靠醇能电池在夜间继续工作，完成电力释放，形成自发多用的状态。储能电站并非单纯的在电网上额外增添应用设备，而是全新的并离逆变器一体机。除此之外，储能电站的实际容量是根据用电设备功率和用电时间计算得到的，能够有效避免电量浪费的问题，最大化的节约资源，从综合性能上而言远高于光伏电站。

2 风电与光伏储能电站的运维管理

2.1 风光系统和化学储能电站联运

当风光系统处于用电的低谷期时，不需要维持满负荷的工作状态，一方面会加大损耗造成浪费，缩短设备寿命，另一方面也会提升运营成本，因此无需进行主动联运。但当电力使用达到平衡阶段时，风光系统采用的联运模式可以将低谷期时获得的电量，支持平衡状态时系统的运维需求。但如若储电站处于高负荷状态，远超风光系统的输出电量时，则需要采取其他的联运模式，例如将低谷时期的电量用于系统的运维，支持风光系统处于平衡状态时的运维需求。

若处于用电高峰期，风光系统的供电能力不足，那么可以借助储能电站在低谷期的蓄能来保证风光系统的运维需求[3]。若储能电站的储能能力较强，还可以在低谷阶段购入电能，来维持高峰期时的因为工作。总而言之，就是通过多种调解模式，合理的、科学的运用电能，支持多样性的运维管理。

2.2 风光系统和物理储能电站联运

风光系统在用电低谷期间是无法产生满负荷工作状态的，如若在供电范围内，包含以农业为主的乡村，那么可以结合农业用水来制定双重方案，但要注意的是，同样不可以采用主动方式进行联运。

这种运作模式的重点在于处于低谷期和平衡期时，火力发电的电价会高于新能源电价，而物理储能站的工农工作效能超过了用电系统的实际耗电量，因此需要暂时暂停并开启网上售电。而当放光系统处于用电平衡期时，应当对比蓄水费和光电系统的价格，满足正常运维的前提下，依高价进行输电。除了价格问题外，还要考虑用电端的需求，物理储能电站的宗旨是保障稳定的基本用电，风光系统所产生的的电能都是补充应用，因此物理储能电站应当支持输电与购入，满足运转需求。

2.3 风光储一体化电站的电能监测

风光储一体化的电站是指一个完整的系统，而并非说是一个紧凑的设备，因此，发电和储电基站有可能距离较远，因此需要运用到智能检测系统，更好的对电能进行掌控，而检测系统分为远程检测和现场检测两个单元。其中，远程监测系统要配备数据控、服务器、主机和用户终端，现场检测需要有信息传递的路由装置以及检测设备机组。系统管理员能够通过局域网或以太网，对风光储一体化电站的电能进行全面检测。

除了硬件外，电能监测系统的构建还需要软件部署，软件的安装应当分为底层、中间层和应用层。除此之外，该电站的主要人物为供电，通过完善的前期电能转化能力提供优质电能，因此需要避免谐波和电压的波动影响稳定性。

2.4 光伏储能电站运维管理的难点

光伏储能电站运维管理的难点共分为三个方面，一方面是缺乏程序管控能力，工作人员的专业素养还无法做到与时俱进[4]，不能跟上现代化供电系统行业的发展。第二方面是由于行业还在发展当中，没有形成完善的标准产业链，也就导致了对接上存在问题。第三方面是光伏供电存在着不稳定性，在技术上仍需要得到突破和完善。

结语：综上所述，在未来，风光系统发电将会逐步取代传统的煤炭火力发电，得到更广泛的应用，而储能电站能够更好的使用风光发电系统的特性，为电网提供更稳定优质的电能。因此需要巧妙的设置供电模式，加强监管能力，落实电网检测，才能保障电能的效果。

参考文献：

[1]郑阳光.探讨风电与光伏的储能电站运维管理[J].冶金管理,2022(07):109-111.

[2]邓宾宾,孙本鹤.风电与光伏的储能电站运维管理[J].电子技术,2021,50(11):208-209.

[3]王尧,谭忠富,林宏宇,德格吉日夫,杨莘博,马佳乐,谭清坤.考虑风电与光伏机组出力下农村微网系统运行优化模型研究[J].数学的实践与认识,2020,50(02):82-91.

[4]彭怀午, 风电光伏储能电站容量配比优化技术研发. 内蒙古自治区,内蒙古电力勘测设计院有限责任公司,2015-01-12.