[實用新型]光伏儲能電站

有效

• 申請號: 201220272655.0
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN202602378U
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 繆志威
• 申請（專利權）人: 惠州市華威能源科技有限公司
• 主分類號: H02J15/00
• 分類號: H02J15/00;H02N6/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕

技術領域

本實用新型涉及儲能電站，尤其是一種光伏儲能電站。

背景技術

能源是人類社會存在和發展的重要物質基礎，隨著社會的發展，能源日漸減少，太陽能作為重要能源之一，以其永不枯竭，無污染等優點，正得到迅速的發展。但太陽能存在間歇性、不穩定性和不可控性等缺陷。為保證其供電的均衡性和連續性，儲能裝置成為光伏發電系統的關鍵配套部件。儲能系統種類較多，如鉛酸電池、鋰電池、鈉硫電池和釩液流電池等其技術雖成熟度不一，但均較易實現大容量儲能。但電池類儲能的充放電速度、充放電次數等受到限制，不能用于實現快速的動態功率補償，抑制動態振蕩、平滑風力發電輸出的快速變化。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種可快速充、放電且充放電次數遠超目前水平的光伏儲能電站。

一種光伏儲能電站，其包括將太陽能轉變為電能的太陽能電池板、用于將太陽能電池板輸出的直流電轉變為穩定的直流電的DC/DC變換器、儲能系統，以及用于利用DC/DC變換器對儲能系統進行充電的控制器。所述儲能系統包括與控制器相連的超級電容以及與超級電容相連的蓄電池。

在優選的實施例中，所述的光伏儲能電站還包括用于將DC/DC變換器輸出的直流電轉變為交流電的DC/AC逆變器。

本實用新型的光伏儲能電站采用超級電容儲能系統，可快速地響應充放電要求，可吸收頻繁微弱光照，提高儲能電站的效率，且儲能迅速、具有超長的循環壽命。超級電容放電響應時間在ms之內，遠遠短于傳統蓄電池，可以有效、及時保護負載的安全。

附圖說明

圖1為一實施例的光伏儲能電站的電路結構框圖。

具體實施方式

下面將結合具體實施例及附圖對本實用新型光伏儲能電站作進一步詳細描述。

如圖1所示，一較佳實施例中，光伏儲能電站主要包括太陽能電池板、DC/DC變換器、控制器、儲能系統和DC/AC逆變器。

太陽能電池板用于將太陽能轉換為電能，并以直流電輸出。DC/DC變換器用于將太陽能電池板輸出的直流電轉變為穩定的直流電。DC/AC逆變器用于將DC/DC變換器輸出的直流電轉變為交流電，該交流電可在控制器的控制下直接提供給交流負載，也可通過變壓器升壓后提供給交流電網，給電網供電?？刂破饔糜诳刂艱C/DC變換器對儲能系統進行充電，同時其還控制儲能系統將存儲的電能合理地分配到各個負載上。儲能系統包括與控制器相連的超級電容以及與超級電容相連的蓄電池。儲能系統可直接為直流負載供電，也可通過DC/AC逆變器將直流電轉變為交流電后供給交流負載或電網。

本實用新型的光伏儲能電站對太陽能發電的電能可以即發即用，也可以用超級電容儲能系統將電能存儲起來，在需要時使用?？偟膩碚f，本實用新型具有如下優點。

（1）高瓦時效率：由于太陽電池發電成本比較高，所以儲能系統的充電、放電效率，是太陽能光伏發電儲能蓄電池的最重要、最基本的就是指標。超級電容由于儲能過程屬于物理反應，因此充/放電流可瞬時達到幾百安，實現快速充/放電，斷電ms時間內響應，充分保護用電設備的安全，而且在合適的使用條件下充/放電次數在50萬次以上，免維護等優勢，在光伏-發電儲能系統中有重大潛力。

（2）比較平坦的充電特性曲線：對于小型獨立光伏發電系統，系統對MPPT（最大輸出功率點）的跟蹤，絕大多數情況是依靠儲能系統對太陽電池組件工作點的鉗位，如果儲能系統的充電特性曲線比較平坦，MPPT里面的DC/DC變換器的電壓差可以做到最小，所以跟蹤效率將有所提高，將有效提高太陽電池的利用效率。超級電容與蓄電池配合，可使儲能系統的充電特性曲線較為平坦。

（3）充電放電循環次數多：充電放電循環次數多實際上是表現在使用的壽命長，這是一個非常重要的指標。因為光伏電池組件壽命一般為25年左右，因此超長壽命的儲能單元可以最大限度的節省使用和維護成本。太陽能由于自身的特點——陽光強度的不穩定，可能引起蓄電池反復頻繁充電，導致電池壽命縮短。而超級電容器具有50萬次以上的充放電循環壽命和完全免維護、高可靠性等優點。此外，在有瞬間強負載的系統中，利用該電容器可以發揮穩定系統電壓，減少系統電源容量配置的作用。

（4）快速的充/放電響應：由于太陽能發電存在隨機性、不穩定性、谷-峰相差大等特性，要求儲能系統可吸收頻繁微弱光照，儲能迅速等特性。超級電容可實現快速充/放電，斷電ms時間內響應，充分保護用電設備的安全。