摘要：近年来，我国的各行各业建设的发展迅速，新能源行业建设也越来越完善，煤电工程与光伏工程建设的发展也有了很大的提高。优化风电与光伏的供应电能品质，使得风电与光伏等此类新能源得到规模化发展，推进并网建设。借助储能手段，把风电与光伏整合起来，可形成多元化的电站体系。而现对于单一类型电站来说，多种电站联动，可达到长处互补的效果，并提高供电的灵活性，改善电能配置的效能。
关键词：新能源发展形势;煤电;光伏储能联动发展
引言
近年来，由于国家的扶持、政策的导向等，光伏发电的装机容量越来越大。尤其是在我国西北地区，太阳能资源丰富，建设了许多大型光伏电站。由于光伏发电受天气的影响较大，因此具有一定的波动与间歇性，并网之后会对电网造成一定的冲击。另外，由于一些地区负荷较少，发电量较多，太阳能消纳的矛盾凸显出来，造成了大量的弃光现象。
1储能的主要类型
1.1蓄电池储能
蓄电池储能是将电能转化为化学能进行能量存储，主要包括锂电池、铅酸电池、钠硫电池以及液流电池等。当前，铅酸电池的应用较为广泛，而液流电池具备大规模储能的潜力。蓄电池的优点在于成本较低、配置灵活且可以构成蓄电池组以增大容量，当前已经有许多即插即用式的移动储能电站。其缺点在于普遍寿命较短。
1.2飞轮储能
在飞轮储能系统中，电能将加速一个放在真空外壳内的转子（达几万转/每分钟），即由固体材料制成的大质量圆柱体，从而将电能以动能形式储存起来（利用大转轮所储存的惯性能量）。当需要释放电能时，便利用这些动能来发电。飞轮储能一般运行在真空环境下，这样可以最大程度降低风阻及摩擦带来的损耗。飞轮储能的优点是寿命长、效率高、稳定性好、较少需要维护、有较高的功率密度及响应速度快。缺点是能量密度低，只可持续几秒至几分钟。当前一般应用在蓄电池系统中进行补充。
1.3压缩空气储能
压缩空气储能采用空气作为能量的载体。该方法响应速度快、寿命长、转化效率较高，一般维持在75%上下。缺点是受地理条件限制，且需要与燃气轮机配合，需要一定燃气作为燃料。在诸多储能技术中，压缩空气储能是最具有发展潜力的技术，通常用在备用电源以及系统调峰当中。
2风电与光伏储能电站的运维管理
2.1风光系统和化学储能电站联运
在风光系统处于用电低谷时间，无法维持满负荷工作状态，为降低设备损耗，减少实地运维成本，不需要主动进行联运。而达到用电平衡时间段，风光系统为不满发的情况，此时启动的联运模式是：储能电站借助低谷时期获得的电量，支持风光系统处于平衡状态的用电及运维需要。在储能电站自身容量超过风光系统的输出电量，也有其他管理方式。例如，储能电站在用电低谷时获取的冗余电量，支持各类系统在此时段运维。而储能电站处于用电平衡时段获得的储能，同样可支持系统此时段运维。在用电高峰时段购进的电能，支持风光系统处于用电平衡时期的运维。在风光系统处于用电高峰时间，但未实现满发状态，采取的联运管理模式为：借助储能电站在低谷阶段形成的蓄能，予以风光系统运维需求。但假设储能电站本身的储蓄能力极高，也能有其他的选择。比如，储能电站低谷阶段购入电能，支持此时段的运维工作。借助平衡阶段的储蓄电量，满足风光系统相应平衡状态运维作业以及用电低谷情况下的运维管理。而储能电站在高峰时段性能的冗余蓄能不多，但可支持同样在高峰时期的运维管理。在联运体布设早期，需对比风光系统处于不同阶段时发电效益，以及储能电站相应的购电支出和营收。
2.2风光系统和物理储能电站联运
在风光系统处于用电低谷期间，无法产生满负荷工作状态，假设供电辐射范围中有乡村，需要结合农业用水，制定双重应对方案，同样不可主动进行联运。此种管理安排的原因在于，用电低谷与平衡阶段，电价会高于新能源系统，而在物理储能站的工作效能超过用电系统实际耗电量，需暂停物理储能，开启上网售电。在风光系统处于用电平衡期间，联运体最优运维管理模式应当是：对比购入蓄水费用和风光系统上网价格，找准调整实际，保证正常工作的同时，进行送点。确定条件依旧根据发电期间，机组满发状态和价格差值。和上述化学储能的差异为：不仅要关注峰值时价格差异，还需考虑用电端的问题。物理储能的重要意图为保障基本用电需要，分布式能源的补给次之。风光物理系统处于高峰时期，未实现满发，联运管理核心在于，抽蓄电站借助上网电价偏低阶段，支持输电与购入，满足风光系统不能发电时段的基本运维需要。在此期间，需注重水电售电和购电价格差值，以及风光补贴中形成的价差，以设置物理蓄能的发电时间及电量源头。
2.3风光储一体化电站的电能监测
针对电能品质，搭建智能监测，分成现场监测与远程监测两个单元。前者有检测机组与负责通信的路由装置;后者配备数据库服务器及PC、各类用户终端。在风光储一体化的电站中，形成多元架構，由此确定线上电能品质监测的结构。监测采集点不至于光伏与风电储能的逆变装置输出端、PCS交流段、进线端与总输电端等。各个监测线路都安排相应设备，支持电能计量及其他的信号分析。远程信号通信则依托与Internet网络TCP/IP协议，在系统主机处设置IP地址。网线和路由器连接，采集到的信息传送至服务器。系统管理员及授权用户能利用局域网联机以及以太网，在浏览器上了解有关信息。电能监测的软件部署，在监测现场主机，采取嵌入式，安装软件分为底层及中间层与应用层。其中，底层有双核初始化以及驱动系统硬件的程序、调度数据等。中间层有多类接口程序与协议。应用层则涉及界面程序与参数设置、采样管理、通信等。此处程序代码来源于C语言编写。系统整共有三层，比较简单，且负责事项明确，有较优执行力。系统中的远程信息接入则利用以太网传送，在后方监控中心的PC机，选择设置B/S模式。数据库服务器则凭借SQLServer。系统管理者与技术用户可高效查找信息及实时管控。生成的监控数据能选择报表、文本及图画输出。运用B/S模式，能方便后期运维升级。
3煤电与光伏储能联动发展优势凸显
煤电和新能源绝不是“既生瑜何生亮”的关系，相反，常规能源与新能源其实是命运共同体。未来，伴随新电改的推进和能源互联网时代的到来，各种能源协调发展、多能互补是大趋势，煤电与光伏储能联动发展的优势也将逐步显现。在利用煤电厂内建筑屋顶等空闲区域开发分布式光伏项目时，如充分利用空闲区域，预期建设规模将大于分布式光伏允许低压并网最大容量，并可根据实际情况，灵活采用多点分散并网或集中并网的方式，根据厂用变压器冗余量及能耗水平选择合适并网点，直接利用厂用电系统实现并网。与用户侧分布式光伏项目比较，在高压并网的情况下，此模式可减少一座升压变电站的投资。煤电企业人才资源广博，经长期生产运行经验的积累，组织机构完善、人员配置齐全，且在技术力量方面具有得天独厚的优势。
结语
煤电企业通过与光伏储能的联动发展，可有效降低厂用电率、提升能源利用效率和机组灵活性，既为实现“双碳”目标助力，也为探索常规能源与新能源及储能的携手并进提供发展思路。
参考文献
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