随着技术的进步,风能和太阳能的性能在逐渐提高,发电效率也在增加,而发电成本正在不断下降,储能技术的进步则使得可再生能源的稳定性得到了提升。风光储一体化系统的发展将进一步推动新能源的应用和普及。
在“双碳”背景下,实现能源转型一直是当前能源行业共同努力的方向。大型新能源和储能电站是替代火电站的主流方案,而分布式能源则是主流方案的补充,其中小型风光储一体化技术则是分布式能源的重要组成部分。
小型风光储一体化技术是一种新型的、具有广阔发展前景的发电方式,该技术就近转换、存储、发电、使用,特别适合电网不及的偏远地区,还能有效解决电力在升压和长途运输中的损耗问题。
小型风光储一体化技术集成了微风发电、微型光伏及就地储能系统,通过多能互补提升供电稳定性。由于太阳能和风能易受天气影响,发电输出存在波动,该系统配置储能装置,有效平抑电力波动,确保稳定可靠的能源供应。
太阳能光伏板、微风发电机将太阳能、风能转化为电能,通过控制器控制去往逆变器和蓄电池的电流,确保了电路系统的安全运行。逆变器将新能源电流由直流电转换为交流电,提供给交流用电设备使用。整个系统产生的电流不上电网,向就地的电力需求用户提供用电。整个小型风光储一体化系统简单、便于运输,输出功率低,能够很好地满足偏远地区、牧场、基站、边防哨卡、小岛等电网不及区域的用电需求。
比如小型分布式太阳能发电系统主要由太阳能电池板、逆变器、储能系统等组成,充分利用太阳能资源,实现节能减排。太阳能电池板是小型家用太阳能发电系统的核心部件,它能够将太阳辐射能转化为电能。太阳能电池板的性能直接影响到整个系统的发电效率和使用寿命。逆变器是将直流电能转化为交流电能的设备,它能够将太阳能电池板输出的电能进行高效转换,保证电力供应的稳定性和可靠性。储能系统主要用于存储多余的电能,在需要供电时释放出来,提高系统的运行效率。常见的储能系统有蓄电池、锂离子电池等。
由此可见,小型风光储一体化系统就是将这些设备有机地集成在一起,各自发挥效力。
与大型风力发电技术不同,微风发电主要采用垂直轴风力发电机,能够在微风环境下将风力转化为电能,实现全天候、360度受风,与传统风力发电机相比较,垂直轴发电机通过简洁化的风机性能设计、轻便化的材料、智能化的控制技术,综合实现低风速条件下稳定发电,具有无噪声、无污染、结构简单、运行成本低、建设难度小、占地面积少、应用领域广、产业融合好、投资成本低等优点。经过这几年的发展,微风发电机启动风速已经从5米/秒降到了0.4米/秒,大幅提高了微风发电对自然环境条件的适应性。
近些年来,国家不仅在政策上给予小型新能源大力扶持,而且在财政上拨款补贴。根据行业发展具体情况,4月份能源局发布了《分布式光伏发电开发建设管理办法》。该《办法》提出,农光互补、渔光互补、小型地面电站将统一划归为集中式光伏电站管理,与分布式光伏项目形成明确区分。在2025年5月1日前完成备案且并网的存量项目仍按原政策执行,此后所有项目须遵循新规,不得以分布式光伏名义并网。对于真正在无法并网地区使用的小型风光储一体化系统,本身并无并网要求,且运输安装灵活,使用稳定,能够很好的满足用户需求。