摘要：在全球雙碳目標(biāo)的大背景下，光伏發(fā)電作為清潔能源的重要組成部分，其發(fā)展備受關(guān)注。然而，光伏電源的間歇性和波動(dòng)性給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定供電帶來(lái)挑戰(zhàn)。儲(chǔ)能技術(shù)的合理配置是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵。本文深入探討了在雙碳目標(biāo)背景下，實(shí)現(xiàn)光伏穩(wěn)定供電的儲(chǔ)能配置創(chuàng)新技術(shù)方案。分析了不同儲(chǔ)能技術(shù)的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景，提出了基于多目標(biāo)優(yōu)化的儲(chǔ)能配置方法，并結(jié)合實(shí)際案例驗(yàn)證了方案的有效性和可行性，為促進(jìn)光伏與儲(chǔ)能的協(xié)同發(fā)展提供了參考。
一、引言
隨著全球?qū)夂蜃兓瘑?wèn)題的重視，雙碳目標(biāo)（碳達(dá)峰、碳中和）成為世界各國(guó)共同追求的目標(biāo)。在能源領(lǐng)域，加速向清潔能源轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的關(guān)鍵舉措。光伏發(fā)電具有資源豐富、清潔無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)得到了快速發(fā)展。然而，光伏發(fā)電受光照強(qiáng)度、天氣等因素影響，其輸出功率具有明顯的間歇性和波動(dòng)性，這給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。儲(chǔ)能技術(shù)作為一種能夠調(diào)節(jié)電力供需的有效手段，可以與光伏發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合，平滑光伏輸出功率，提高供電可靠性，實(shí)現(xiàn)光伏穩(wěn)定供電。因此，研究雙碳目標(biāo)背景下光伏儲(chǔ)能的合理配置技術(shù)方案具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
二、常見(jiàn)儲(chǔ)能技術(shù)及其特點(diǎn)
電池儲(chǔ)能技術(shù)：電池儲(chǔ)能是目前應(yīng)用廣泛的儲(chǔ)能技術(shù)之一，包括鉛酸電池、鋰電池、鈉硫電池等。鋰電池具有能量密度高、充放電效率高、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)中應(yīng)用前景廣闊；鉛酸電池成本較低，但能量密度和循環(huán)壽命相對(duì)較短；鈉硫電池則適用于大容量、長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)能場(chǎng)景，但存在安全性等方面的問(wèn)題。
三、基于多目標(biāo)優(yōu)化的儲(chǔ)能配置方法
目標(biāo)函數(shù)的確定：在光伏儲(chǔ)能配置中，需要綜合考慮多個(gè)目標(biāo)，如降低光伏輸出功率的波動(dòng)、提高供電可靠性、降低儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本等。因此，可建立以光伏輸出功率波動(dòng)率最小、失電概率最小、儲(chǔ)能系統(tǒng)投資成本低等為目標(biāo)函數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化模型。
約束條件的設(shè)定：包括功率平衡約束、儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電功率和容量約束、光伏系統(tǒng)的功率輸出約束等。例如，在任意時(shí)刻，光伏系統(tǒng)的輸出功率、儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電功率與負(fù)荷功率之間應(yīng)滿足功率平衡關(guān)系；儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電功率不能超過(guò)其額定功率，容量應(yīng)在允許的范圍內(nèi)。
優(yōu)化算法的選擇：可采用遺傳算法、粒子群優(yōu)化算法等智能優(yōu)化算法對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化模型進(jìn)行求解。
四、安科瑞Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)
4.1概述
Acrel-2000MG儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)是安科瑞專門針對(duì)工商業(yè)儲(chǔ)能電站研制的本地化能量管理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能電站的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)查詢與分析、可視化監(jiān)控、報(bào)警管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、策略管理、歷史曲線等功能。其中策略管理，支持多種控制策略選擇，包含計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等。該系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)下級(jí)各儲(chǔ)能單元的統(tǒng)一監(jiān)控和管理，還可以實(shí)現(xiàn)與上級(jí)調(diào)度系統(tǒng)和云平臺(tái)的數(shù)據(jù)通訊與交互，既能接受上級(jí)調(diào)度指令，又可以滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控與運(yùn)維，確保儲(chǔ)能系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
4.2應(yīng)用場(chǎng)景
適用于工商業(yè)儲(chǔ)能電站、新能源配儲(chǔ)電站。
4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
五、硬件及其配套產(chǎn)品
六、結(jié)論
文章研究針對(duì)“雙碳"目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)了光伏儲(chǔ)能配置技術(shù)方案，包括模型設(shè)計(jì)、關(guān)鍵技術(shù)選型、核心功能模塊。在實(shí)驗(yàn)測(cè)試階段，對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，該技術(shù)方案提高了能源利用效率，降低了碳排放，驗(yàn)證了方案的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值與環(huán)境效益。研究成果不僅為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，也為全球應(yīng)對(duì)氣候變化、推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型提供了新思路與解決方案。
