独立光伏混合储能发电自治系统配置优化.pdf

第 33 卷 第 9 期 可再生能源 Vol.33 No.9 2015 年 9 月 Renewable Energy Resources Sept. 2015 独立光伏混合储能发电自治系统 配置优化 ， 张 任 1 ， 徐红伟 1 2 （1.浙江工业大学 特种装备制造与先进加工技术教育部 浙江省重点实验室， 浙江 杭州 310032 ； 2. 中国计 量学院 机电工程学院， 浙江 杭州 310018 ） 摘 要： 发电自治系统是指零排放不间断运行的系统。 根据负载特性和太阳光照强度时间分布曲线，结合典型 储能器件，包括蓄电池、燃料电池与电解制氢，用穷尽有哪些信誉好的足球投注网站法对独立光伏混合储能发电自治系统进行了优化配 置。 以年为运行周期，按照蓄电池、燃料电池与电解制氢的充放电顺序，得到实现不间断供电的配置方案。 根据 各器件的安装和运行维护成本，计算各配置方案的年运行成本。 为实现独立光伏混合储能发电自治系统的配置 优化提供设计依据。 关键词： 光伏发电； 混合储能； 自治系统； 优化 中图分类号： 文献标志码： 文章编号： （ ） 07 TK514 A 1671-5292 2015 09- 1305- DOI:10.13941/ki.21-1469/tk.2015.09.005 0 前言 不适宜长期储存电能。 电解制氢及燃料电池虽然 独立光伏发电系统是太阳能光伏发电应用的 效率较低，但是氢气能够长期储存，无损耗，适合 一种重要方式。 由于光照强度具有间歇性和随机 需要长期能量保存的场合。 超级电容器储能内阻 性，为向负载提供稳定电力，独立光伏发电系统需 小、循环寿命长、功率密度高、响应速度快，适用于 要增加储能器件，成为混合发电系统。独立光伏混 处理尖峰负荷。 合储能发电自治系统是指具有多种储能形式，实 1.1 铅酸 蓄电池 现系统的完全零排放、无污染、绿色独立不间断运 铅酸蓄电池是应用最广泛的蓄电池， 具有无 ] ， ] 行的光伏混合发电系统[1 [2 。 需补充电解液、维护容易、价格便宜、高倍率放电 目前，独立光伏混合发电已有较多研究[3]～[8] ， 性能好、高低温性能良好、效率较高等优点。 铅酸 主要成果集中在能量平衡管理、 充放电控制等方 蓄电池的充电电压电流根据蓄电池的充电程度调 面， 对独立光伏混合储能发电自治系统的配置优 整， 其中恒压限流充电方式是比较有效的充电策 化问题尚缺乏系统的设计方法。 本文研究基于直 略， 既能在蓄电池放电过深时防止电流过大损坏 流母线的独立光伏混合发电自治系统的优化设 电池，又能防止过充电。蓄电池的缺点是存在自损 计，根据负载特性和往年太阳光照强度数据，利用 耗，不适合长时间储能[9] 。 超级电容、蓄电池、燃料电池等不同储能形式的互 蓄电池充放电时功率满足直线关系， 设t 刻 补特性， 对独立光伏混合储能发电自治系统进行