[实用新型]光伏储能电站

说明书

技术领域

本实用新型涉及储能电站，尤其是一种光伏储能电站。

背景技术

能源是人类社会存在和发展的重要物质基础，随着社会的发展，能源日渐减少，太阳能作为重要能源之一，以其永不枯竭，无污染等优点，正得到迅速的发展。但太阳能存在间歇性、不稳定性和不可控性等缺陷。为保证其供电的均衡性和连续性，储能装置成为光伏发电系统的关键配套部件。储能系统种类较多，如铅酸电池、锂电池、钠硫电池和钒液流电池等其技术虽成熟度不一，但均较易实现大容量储能。但电池类储能的充放电速度、充放电次数等受到限制，不能用于实现快速的动态功率补偿，抑制动态振荡、平滑风力发电输出的快速变化。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可快速充、放电且充放电次数远超目前水平的光伏储能电站。

一种光伏储能电站，其包括将太阳能转变为电能的太阳能电池板、用于将太阳能电池板输出的直流电转变为稳定的直流电的DC/DC变换器、储能系统，以及用于利用DC/DC变换器对储能系统进行充电的控制器。所述储能系统包括与控制器相连的超级电容以及与超级电容相连的蓄电池。

在优选的实施例中，所述的光伏储能电站还包括用于将DC/DC变换器输出的直流电转变为交流电的DC/AC逆变器。

本实用新型的光伏储能电站采用超级电容储能系统，可快速地响应充放电要求，可吸收频繁微弱光照，提高储能电站的效率，且储能迅速、具有超长的循环寿命。超级电容放电响应时间在ms之内，远远短于传统蓄电池，可以有效、及时保护负载的安全。

附图说明

图1为一实施例的光伏储能电站的电路结构框图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图对本实用新型光伏储能电站作进一步详细描述。

如图1所示，一较佳实施例中，光伏储能电站主要包括太阳能电池板、DC/DC变换器、控制器、储能系统和DC/AC逆变器。

太阳能电池板用于将太阳能转换为电能，并以直流电输出。DC/DC变换器用于将太阳能电池板输出的直流电转变为稳定的直流电。DC/AC逆变器用于将DC/DC变换器输出的直流电转变为交流电，该交流电可在控制器的控制下直接提供给交流负载，也可通过变压器升压后提供给交流电网，给电网供电。控制器用于控制DC/DC变换器对储能系统进行充电，同时其还控制储能系统将存储的电能合理地分配到各个负载上。储能系统包括与控制器相连的超级电容以及与超级电容相连的蓄电池。储能系统可直接为直流负载供电，也可通过DC/AC逆变器将直流电转变为交流电后供给交流负载或电网。

本实用新型的光伏储能电站对太阳能发电的电能可以即发即用，也可以用超级电容储能系统将电能存储起来，在需要时使用。总的来说，本实用新型具有如下优点。

（1）高瓦时效率：由于太阳电池发电成本比较高，所以储能系统的充电、放电效率，是太阳能光伏发电储能蓄电池的最重要、最基本的就是指标。超级电容由于储能过程属于物理反应，因此充/放电流可瞬时达到几百安，实现快速充/放电，断电ms时间内响应，充分保护用电设备的安全，而且在合适的使用条件下充/放电次数在50万次以上，免维护等优势，在光伏-发电储能系统中有重大潜力。

（2）比较平坦的充电特性曲线：对于小型独立光伏发电系统，系统对MPPT（最大输出功率点）的跟踪，绝大多数情况是依靠储能系统对太阳电池组件工作点的钳位，如果储能系统的充电特性曲线比较平坦，MPPT里面的DC/DC变换器的电压差可以做到最小，所以跟踪效率将有所提高，将有效提高太阳电池的利用效率。超级电容与蓄电池配合，可使储能系统的充电特性曲线较为平坦。

（3）充电放电循环次数多：充电放电循环次数多实际上是表现在使用的寿命长，这是一个非常重要的指标。因为光伏电池组件寿命一般为25年左右，因此超长寿命的储能单元可以最大限度的节省使用和维护成本。太阳能由于自身的特点——阳光强度的不稳定，可能引起蓄电池反复频繁充电，导致电池寿命缩短。而超级电容器具有50万次以上的充放电循环寿命和完全免维护、高可靠性等优点。此外，在有瞬间强负载的系统中，利用该电容器可以发挥稳定系统电压，减少系统电源容量配置的作用。

（4）快速的充/放电响应：由于太阳能发电存在随机性、不稳定性、谷-峰相差大等特性，要求储能系统可吸收频繁微弱光照，储能迅速等特性。超级电容可实现快速充/放电，断电ms时间内响应，充分保护用电设备的安全。