近期，第【dì】11届国际光【guāng】伏【fú】性能建模与【yǔ】仿真监测研讨【tǎo】会在哈【hā】尔【ěr】滨工业大学(威海)图【tú】书馆报告厅举行。来自中、德、美、日【rì】、斯洛伐【fá】克、塞【sāi】浦路斯等国内外光伏领域专家120余【yú】人参【cān】加会议。
SMA中国陈健【jiàn】博士代表公司出【chū】席本【běn】届研【yán】讨会【huì】并在会上做重【chóng】要演讲。陈健博士【shì】以《太阳能储能系统设计要点及性能分析》为主题，详细阐述储能系统的相关内容。
储【chǔ】能的分类主要在电网【wǎng】侧以及【jí】用户侧，市场上【shàng】的电网侧的【de】项目【mù】基本上占到【dào】整体的70%左右，而用户侧占到【dào】30%。SMA提供这两个大类的所有储【chǔ】能的解决方案以及解【jiě】决相应的【de】工程整体技【jì】术【shù】解决的能【néng】力。SMA目前【qián】在整体的大型储能领域【yù】已经有超【chāo】过1GW的【de】装机量。
SMA在储【chǔ】能以及复【fù】合【hé】型系统【tǒng】中提供的服务包括在项目开发的前【qián】期【qī】，对【duì】于整套项【xiàng】目方案的商务以及技术【shù】模【mó】型的整体规划【huá】，对于整【zhěng】体技术【shù】方案的Sizing的模拟以及项目的计划。在实施阶【jiē】段，SMA的团【tuán】队同时也能【néng】够提供整体的，包括产品的定制化【huà】，集装【zhuāng】箱式的储能产品的整【zhěng】合，以及实地的项目执行。
SMA通过【guò】加勒比海【hǎi】St. Esutatius的一个复合系统，在柴光储方面实现了白【bái】天完全关断柴【chái】油机，以实现百分【fèn】之百的清【qīng】洁能源供能【néng】的【de】系统运【yùn】行。该岛屿位于加【jiā】勒比【bǐ】海，与古巴相【xiàng】邻。
该【gāi】岛屿之前的电力完全【quán】是通过外购柴汽油，然【rán】后利用【yòng】柴【chái】油发【fā】电机供【gòng】电。整个【gè】岛屿【yǔ】年收入的78%以【yǐ】上都要用在柴汽油的【de】购买，所以电力【lì】在当地日常支出【chū】中占比【bǐ】很高，寻找【zhǎo】减少石油类的能源燃料的【de】消耗【hào】，成为了当地的基本动力。
据此，SMA提出了光伏储能方案，但【dàn】不是一步到位就【jiù】能【néng】100%去柴油机实【shí】现【xiàn】零碳排放，而是分【fèn】阶段实现的。
该项目从【cóng】2015年开始实【shí】施，初期【qī】通【tōng】过【guò】安装【zhuāng】一定的光伏【fú】系【xì】统，以【yǐ】减少柴油机的使用量，此时光伏的【de】占比很【hěn】小，所以【yǐ】对【duì】当地的微【wēi】网【wǎng】影响【xiǎng】不【bú】大。第二期在原有基础上，增加【jiā】光伏装机量，达【dá】到了【le】60%比【bǐ】例【lì】。为了【le】协调柴油机和【hé】光伏系统的平衡，特别是光伏无法稳定提供电【diàn】力，对日【rì】常整个岛屿的波动性负载供电【diàn】就需要【yào】一【yī】个专门的【de】柴光复合系统控制【zhì】设备——SMA开【kāi】发的燃油节省控制【zhì】器。通过这样一个能源管理系统的应用，在第二【èr】期【qī】下半段的【de】白天，特别是【shì】在偏傍晚时【shí】段，能够降低柴油机的运行，而这个阶段已【yǐ】经达到了近90%的清【qīng】洁【jié】能源【yuán】能够覆【fù】盖白天【tiān】所有的供电。2017年完【wán】成了第二期的下半段【duàn】，此时采用了SMA更新的复合能源系【xì】统。在这【zhè】个基础上，我们【men】整【zhěng】套的能源控【kòng】制模型跟体系都【dōu】有了进一步的提升，实现了【le】100%的清洁【jié】能源，替代柴油矿物类【lèi】燃料。
到第二期【qī】结束时，已应用了【le】大【dà】量的SMA集成式一体机方案【àn】，包括整个储【chǔ】能段的PCS部分，然后集成【chéng】的发电【diàn】机，以及SGAD，以及自己开【kāi】发的能源控制【zhì】设备，EMS以及相对【duì】的其他的硬件，还有Hampel，就是【shì】复【fù】合系【xì】统的控制设备。该套设【shè】备采用【yòng】的【de】是三星【xīng】、LG的电池。
第二期结【jié】束之后实现了【le】白天100%的清洁能【néng】源供【gòng】电，这【zhè】里的简【jiǎn】图展示了【le】整个运行的过【guò】程。夜【yè】晚【wǎn】的时候【hòu】，柴油机还是作为主【zhǔ】体【tǐ】来供应【yīng】所【suǒ】有的【de】电力，因【yīn】为完全的光储【chǔ】还不是非常经济的方案。在白天，我们会关【guān】断柴油机，由光储系统【tǒng】控制，到了夜晚，柴【chái】油机会打开工作，这就【jiù】是我们常说的柴光混合【hé】系统。
如果是一个单纯的柴油机【jī】跟【gēn】光伏结合的系统【tǒng】，很重要的问【wèn】题是说当白天的【de】光伏发电出现波动，或者【zhě】说到【dào】傍晚的时候【hòu】，光伏【fú】的供【gòng】能在瞬【shùn】间快速减少的过程【chéng】中【zhōng】，柴油机的启动，如果是从一个【gè】完全关断的情况下，然后打开，它是有一个打开和关闭的过程。在这里面，他有一个【gè】差不多是黑区【qū】，或者【zhě】负【fù】载还【hái】在波动，是一【yī】个需要满足的【de】用能单位，然【rán】后光伏快速地【dì】衰【shuāi】减，而且【qiě】这个衰【shuāi】减【jiǎn】也不【bú】是可控的【de】。柴油【yóu】机在这【zhè】一【yī】段期间还是需要【yào】有一个开启。这时候就出现了功能无法满足用能的【de】需求量。
这一块是在光柴【chái】混合【hé】系统里最需要【yào】解决的部【bù】分，往往我【wǒ】们会在这【zhè】里加上储能【néng】设备用来拟【nǐ】合这【zhè】个设【shè】备。但是在拟合这个设备【bèi】的时候，我们在很难预【yù】测【cè】光【guāng】伏衰【shuāi】减的速度以及这【zhè】个期【qī】间整个微瓦的用电量的波动，在早期设【shè】计都需要一些【xiē】保守的储能设计，所以储能一般来说【shuō】都不会很大。
这是当时控制整个监控的界面，也就是整个混合控制器的监控界面。
这两期【qī】的【de】方案【àn】，第一期主要【yào】还是光伏为【wéi】主，后面都是以扩【kuò】大光【guāng】伏同时加上【shàng】储能【néng】来替代柴油【yóu】机的过程。这【zhè】个图展示了SMA尽量地缩小【xiǎo】储能【néng】的装机量，同时又能确【què】保减少负面影响，比如【rú】：傍晚或乌云天气对光伏【fú】发电的影响。
这是【shì】一个实【shí】际的【de】数据，整【zhěng】个二期完成以后的实测数据，一线是它【tā】的负【fù】载用电【diàn】量，这【zhè】是本身岛屿的日常【cháng】用电【diàn】量，黑【hēi】线【xiàn】在白【bái】天是有波动，不是【shì】完全稳定【dìng】的电量。蓝色是储能用电，黄色是光伏，黑【hēi】色是柴油机，黑色【sè】在【zài】白天是完全关【guān】断的，傍【bàng】晚才开启【qǐ】，然后储能【néng】是重点。储能【néng】仅仅【jǐn】用于弥合，在夜晚【wǎn】或者其他时间段不做任何承担负载的用电【diàn】。
SMA前期【qī】做了很【hěn】好的系统【tǒng】以及系统【tǒng】的智能化学习【xí】，一【yī】开始把储能【néng】的【de】装机量限制在一个很低的范围，一般来说，如果我们保【bǎo】守设计储能供电的时长【zhǎng】，就是【shì】对整个负载时【shí】长拉高【gāo】到一小时、两小【xiǎo】时【shí】的范围【wéi】，但该项【xiàng】目，已经大大缩小【xiǎo】到只有10几分钟、20几分钟的储能装机需求量，所以已【yǐ】经大大【dà】节省了【le】储【chǔ】能的【de】成本。
这是【shì】一个实测的阴天【tiān】数据，阴天的光伏【fú】供能更加波动，SMA整【zhěng】套数据还【hái】是能够开发光伏【fú】供电，同【tóng】时兼顾考虑白【bái】天运【yùn】用【yòng】多余的光伏发电充入储【chǔ】能，储【chǔ】能充【chōng】满的用电【diàn】量要刚好【hǎo】，用于所需要的负载补【bǔ】充能量。
就电力上【shàng】来看，不单单是能够【gòu】满足负载稳定的能【néng】量，同时我【wǒ】们在电力质量上面也有一【yī】个很【hěn】高的把控，可以看到整【zhěng】套【tào】微网系【xì】统在复合系【xì】统EMS的【de】控制下，它【tā】的整套微电【diàn】网的频【pín】率【lǜ】波动是非常低的，但是电【diàn】能质量是非常好的。
该项目现在还在进【jìn】行第【dì】三【sān】期，通【tōng】过不断【duàn】探索，进一步增【zēng】加光【guāng】伏和储能，以【yǐ】及在后期，夜晚时间【jiān】段也能很【hěn】大程度关断柴【chái】油机。同时随着整个市【shì】场储能设备成本的下降，在不远的未来，光伏加储【chǔ】能【néng】清洁【jié】能源能【néng】够【gòu】完全替代【dài】像该岛屿采用【yòng】化石燃料为基础的电力供应。
SMA拥有37年【nián】的光伏【fú】行业【yè】经验，一贯注【zhù】重技术的研【yán】发投入，始终以【yǐ】专【zhuān】业【yè】、专注【zhù】的态度服【fú】务客户。在储能技术【shù】开发方面，SMA利用独【dú】到的行业【yè】趋势预判眼光，率先涉足该【gāi】领域，并【bìng】经过不懈的技术研发，在【zài】储能设备【bèi】及储能系统的开发应用中取得了佳绩，据某【mǒu】全球【qiú】知名【míng】信【xìn】息公司在近期【qī】发【fā】布的“2018年储能逆变器（PCS）报告”显示，SMA凭借在2017年约400MW的储【chǔ】能逆变器销售业【yè】绩，成功夺【duó】得全球储能【néng】逆变器销量榜单【dān】第一名。
