光伏發(fā)電系統(tǒng)中的蓄能技術(shù)是轉(zhuǎn)移高峰電力、開發(fā)低谷用電、優(yōu)化資源配置、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。在我國，蓄能技術(shù)的推廣應(yīng)用剛剛起步，雖然推廣應(yīng)用的面很小，但效益明顯，潛力很大。

1.光伏發(fā)電系統(tǒng)中蓄能技術(shù)的作用

蓄能技術(shù)特別適用于可再生能源的光伏發(fā)電系統(tǒng)，由于可再生能源的不穩(wěn)定性，導(dǎo)致其不能連續(xù)運(yùn)行，因此，蓄能技術(shù)在光伏發(fā)電系統(tǒng)中有著非常重要的作用。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中蓄能技術(shù)的作用如下：

1)負(fù)荷調(diào)節(jié)作用。能量存儲裝置可在電力系統(tǒng)的負(fù)荷低谷期充電，負(fù)荷高峰期放電。

2)負(fù)荷跟蹤。超導(dǎo)蓄能系統(tǒng)、蓄電池蓄能系統(tǒng)和飛輪蓄能系統(tǒng)等通過電力電子接口，能夠快速跟蹤負(fù)荷的變化，從而減輕了大型發(fā)電機(jī)跟蹤負(fù)荷的需要。

3)系統(tǒng)穩(wěn)定。蓄能裝置輸出的有功功率和無功功率的迅速變化，可有效地對系統(tǒng)中的功率和頻率振蕩起到阻尼作用。

4)自動發(fā)電控制。具有AGC的蓄能裝置可有效地減小區(qū)域控制誤差。

5)旋轉(zhuǎn)動能存儲。具有電力電子接口的蓄能裝置可迅速地增加其電能輸出，可作為電力系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)動能，減少常規(guī)電力系統(tǒng)對旋轉(zhuǎn)動能的需要。

6)VAR控制和功率因素校正。具有電力電子接口的蓄能裝置，在快速提供有功功率的同時還可以提供迅速變化的無功功率。

7)黑啟動能力。蓄能裝置可以為孤島運(yùn)行的光伏發(fā)電設(shè)備提供啟動時需要的電能。

8)增加發(fā)電設(shè)備的效率以減少其維護(hù)。蓄能裝置跟蹤負(fù)荷的能力可使光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行于恒定輸出功率狀態(tài)，使其發(fā)電設(shè)備運(yùn)行于高效率的運(yùn)行點(diǎn)，從而提高了總的發(fā)電效率、發(fā)電設(shè)備的維護(hù)間隔和使用壽命。

9)延緩了系統(tǒng)對新增輸電容量的需要。在系統(tǒng)中適當(dāng)?shù)牡貐^(qū)配置蓄能裝置，在用電低谷期對它們充電，從而減少了輸電線路的峰值負(fù)荷容量，有效地增加了輸電線路的容量

10)延緩了系統(tǒng)對新增發(fā)電容量的需求。當(dāng)蓄能裝置削平了負(fù)荷峰值后，即減少了系統(tǒng)對調(diào)峰機(jī)組的容量的需要。

11)提高了發(fā)電設(shè)備的有效利用率。在用電高峰期，蓄能裝置輸出的電力可增加系統(tǒng)的總?cè)萘俊?/p>

2.蓄電池蓄能

由于自然資源的特性，可再生能源用于發(fā)電時其功率輸出具有明顯的間歇性和波動性，其變化是隨機(jī)的，容易對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊，嚴(yán)重時會引發(fā)電網(wǎng)事故。為充分利用可再生能源并保障其供電可靠性，就要對這種難以準(zhǔn)確預(yù)測的能量變化進(jìn)行及時的控制和抑制，蓄能裝置就是用來解決這一問題。蓄電池蓄能系統(tǒng)由蓄電池、逆變器、控制裝置、輔助設(shè)備(安全、環(huán)境保護(hù)設(shè)備)等部分組成。

蓄電池組是離網(wǎng)太陽能(000591)光伏發(fā)電系統(tǒng)中的貯能裝置，由它將太陽能電池方陣從太陽輻射能轉(zhuǎn)換來的直流電轉(zhuǎn)換為化學(xué)能貯存起來，以供負(fù)載應(yīng)用。由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定，所以一般需要配置蓄電池才能使負(fù)載正常工作。太陽能電池產(chǎn)生的電能以化學(xué)能的形式儲存蓄電池中，在負(fù)載需要供電時，蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能供應(yīng)給負(fù)載。

蓄電池的特性直接影響太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作效率、可靠性和價格。蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則：首先在能夠滿足負(fù)載用電的前提下，把白天太陽能電池組件產(chǎn)生的電能盡量存儲下來，同時還要能夠存儲預(yù)定的連續(xù)陰雨天時用電負(fù)載需要的電能。蓄電池容量受到末端負(fù)載需用電量，日照時間(發(fā)電時間)的影響。因此蓄電池瓦時容量和安時容量由預(yù)定的負(fù)載需用電量和連續(xù)無日照時間決定，因此蓄電池的性能直接影響著太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作特性。

綜合分析各種蓄電池的特性，由于鉛酸蓄電池具有良好的性價比，而且能量密度也能達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，因此在這些蓄電池之中，性價比很高的鉛酸蓄電池最適合應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)，鉛酸蓄電池歷史最悠久，應(yīng)用依然十分廣泛，鉛酸蓄電池于1859年由普蘭特(Plante)發(fā)明，至今已有150多年歷史。一百多年來，鉛酸蓄電池的工藝、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)、性能和應(yīng)用都在不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給古老的鉛酸蓄電池帶來蓬勃的生機(jī)。

鉛酸蓄電池在近代有了重大改革，性能有了極大飛躍。主要標(biāo)志是20世紀(jì)70年代研發(fā)的閥控密封式鉛酸(Valve-RegulatedLeadAcidBatteryVRLA)蓄電池。美國GatesEnergyProductsInc首創(chuàng)超細(xì)玻璃纖維吸液式全密封技術(shù)，從而發(fā)展了鉛酸蓄電池。近十來年中，又進(jìn)一步提高雙極性VRLA蓄電池和水平式電極VRLA蓄電池性能。在雙極性VRLA蓄電池中引入強(qiáng)力薄板兩側(cè)為正負(fù)活性物質(zhì)的雙極性電極，使內(nèi)阻大大降低，從而大大提高比能量和充電速度，這種VRLA蓄電池能量高、成本低、壽命長(十年)、容量大(是普通鉛酸蓄電池的二倍)、不漏液、安全、不污染、可回收、免維護(hù)、使用方便。對于新發(fā)展的雙極性和水平式VRLA蓄電池，C/3放電比能量≥50Wh/kg，顯示了優(yōu)良的性能。