配备储能光伏发电项目成本的数学模型分析.pdf

配备储能光伏发电项目成本的数学模型
分析

摘要：科学技术的发展迅速，我国的光伏发电工程建设的发展也有了改善。
光伏发电项目中的配备储能是整体项目的发展核心，而项目成本的数据模型是发
电的首要因素。基于此，本文阐述了配备储能的光伏发电项目的主要特征以及考
虑光照时间的发电输出效率、项目成本的整体发电输出效率和整体发电站的整体
运行费用等方面的计算，并提出减少运输电路的网线损坏、强化光伏发电的储存
系统、提升专业的数字化项目成本发电质量、严格执行项目的配备储能工作等实

质性的模型建立。

关键词：配备储能；光伏发电项目成本；数学模型分析

引言

在当今社会的发展过程中，能源怎样有效开发、储存和利用已经成为了世界
炙手可热的讨论话题。随着社会的不断进步和化石能源的逐年枯竭，环境问题日
益突出，从而对于新能源的需求成为了国际社会上高度关注的问题。针对传统变
电站扩容方式导致的变压器和分布式发电利用效率低的问题，并且考虑改善储能
现状，所以提出了变电站扩容的储能技术策略。该方案是以充放电平衡为准则，
考虑系统的安全约束和储能运行约束，旨在最大程度上提高储能运行带来的系统
效率和提高系统稳定性，建立发电站储能扩容的技术运行模型。最后，确定最优

化的能量存储功率。

1发电站储能技术研究现状

分布式发电现如今发展迅速。截至2020年，分布式发电并网的总装机容量

达到80GW，其中分布式光伏并网的装机容量为60GW，分散式风电并网的装机容
量为20GW。近年来，已经有越来越多的学者对发电站储能开展了计算研究，大多
数学者以降低分布式发电的功率同时降低分布式发电的可用性，来减少分布式发
电的投资收益。现存在由于在配电系统规划之前没有考虑大规模电动汽车接入的
充电需求，因此变压器的容量受到限制，变压器过载现象很容易发生等其他很多
问题。很明显，这种调度方式会受到很大约束。近年来，化石能源技术发展迅速，
而电动汽车恰恰可以大幅减少化石能源的使用。随着我国电动汽车数量逐年激增，
到2020年，中国的电动汽车数量预计将超过500万辆，配电系统的峰值负荷预

计将增加13.61GW。分布式发电和电动汽车在配电网络中的渗透率逐年增加，这
将给配电网络的安全运行带来一系列问题。分布式发电可以有效地缓解配电系统
中由电动汽车引起的电源压力，但是由于其间歇性，当其发电功率太大时，功率
可能会被转移回到上层电网，传输功率会导致过压，相应的传输功率损耗将大大

增加。具有灵活功率调节能力的储能系统（ESS）是解决上述问题的有效方法。
根据安装情况，ESS分为集中式能量存储（CES）和分布式能量存储（DES）。与
CES相比，DES容量一般较小，具有安装灵活，投资风险低的特点。同时，DES可
以显著减少由电力传输引起的网络损耗，并提高微电网电源的可靠性。微电网中
分布式发电渗透的增加对系统惯性有更大的影响，并进一步影响系统的频率稳定

性。

2分析措施

2.1复合储能型光伏并网系统

从目前光伏发电系统的表现上来看，输出功率不稳定的问题比较突出，这是
由光伏发电的特征决定的，因为光伏发电受光照的影响比较大，如果光照比较强，
那么输出的功率就比较高，如果光照比较弱，那么输出的功率就比较小。而想要
提升光伏并网发电系统的稳定性，就需要解决这一问题，而复合储能型光伏并网
系统能够较为有效的改善光伏发电的稳定性，由于该技术的应用能够有效的弥补
光伏发电的缺陷，因此该技术也得到了广泛的应用。复合储能型光伏并网系统的

关键是超级电容器Super-capacitor的应用，将超级电容器与蓄电池相结合，能
够有效的提高储能的效率，这种光伏发电结构，光伏发电功率比较大的情况下，
会将多出的电能进行保存，在光伏发电量比较小的情况下，可以将电能进行释放，
保证输出的功率，通过这样的方式能够有效的提升电力输出的稳定性，同时这种
光伏电网结构还能减少并网电流的谐波，从复合储能型光伏并网系统的结构上来
看，包括了Boost变换器、光伏阵列等元件，在系统中超级电容与蓄电池有很强
的互补性，能够有效的提升电力存储的效率，同时能够保证并网发电系统的稳定
性且对于光伏并网功率波动的问题可以得到良好的解决，进而将并网电流波形质

量进行改善，改善了传统光伏发电难以调控的问题。

2.2太阳跟踪控制改进设计

针对光电跟踪和视日跟踪两种模式各自存在的问题，尝试将两种跟踪方式相
结合，取长补短，通过改进跟踪策略的方式进行优化。改进后的复合跟踪以光电
跟踪做为主要的跟踪方式，视日跟踪作为辅助的跟踪方式，参考地理位置设定跟
踪时间，跟踪模式根据天气状况通过中断的方式自行切换。夜晚光照强度降低到
临界值时，回到初始位置，停止光线追踪，光照强度高于临界值再重新启动跟踪。
在多云或者阴晴不定的