莱茵技术李卫春：光伏储能系统设计与应用

莱茵技术（上海）有限公司太阳能及燃料电池副总经理李卫春先生在储能行业第三届年度高峰论坛——“储能国际峰会2014”上发表主题演讲。

2014年6月23日，由国家能源局指导，中关村储能产业技术联盟（CNESA）与杜塞尔多夫展览（上海）有限公司共同主办的储能行业第三届年度高峰论坛——“储能国际峰会2014”在北京国家会议中心隆重开幕。莱茵技术（上海）有限公司太阳能及燃料电池副总经理李卫春先生在会上发表主题演讲，以下为演讲内容。

李卫春：

大家早上好，我是来自于德国莱茵（上海）技术有限公司的李卫春，接下来我给大家介绍一下光伏储能系统设计应用。两天以来，来自各方的专家都对储能系统、储能的新产业方向和市场应用等方面作了诸多介绍，我将从储能产品及新技术的应用，以及进入储能市场面临的挑战等角度和大家进行分享。在讨论光伏储能系统之前，我们先了解一下目前市场上应用的储能技术和一些相关储能方式。储能的方式主要包括抽水储能，飞轮储能、超导磁储能以及硫电池储能等。飞轮储能方式的造价比较高，使用较少；抽水储能和空气压缩储能等储存容量更大，利用更广泛。这些储能方式在一些海岛的远程控制和应用方面，包括优化电源质量和保持电网稳定性方面都发挥着重要的作用。

从全球市场分布来看，储能技术的应用正在逐年增加。截至2013年底，全球储能的应用量已经达到了118千瓦时，预计到2015年能达到200千瓦时。在全球电力系统中，电泳机车和铁路UPS，以及一些电子产品的供电，都有储能的身影。通过分析我们发现，储能在发电系统中的作用包括：在发电侧做能量管理，包括跟踪、调节、平滑输出等；在整个传输和配送过程中，提升系统可控性，同时在用电端也较依赖储能。

目前参与制定储能相关标准的国际机构主要有国际电工委员会，IECTC120；配套和合作方面的组织机构主要有TC22，TC82等。针对整个国际和全球市场，德国在储能领域一直处于领先地位。2013年5月1日，德国能源署颁布了新政，并针对光伏发电储能给予每年200美元的补贴。

在5Kw至30Kw之间，储能的应用方式多为电池方式和分离方式，其中以锂离子电池方式最为常见。100千瓦以上的应用方式较多，根据不同的技术可使用不同的方式。但若建立新的储能系统采用直流方式，则将面临系统匹配度、软硬件、控制、供电模式等诸多问题。

光伏储能系统对于储能系统整体而言，具有调频、调峰、提升电源质量、提升电网应急应用的作用。在整个光伏系统中，核心部分以PCS为主导，方式有电网方式或者单向重叠、双向重叠等方式。

通过分析我们了解到，在工作情况下，光伏系统进行光伏侧和储能侧供电。在离网状态下，光照充足时的典型工作方式是光伏侧供电，同时给储能充电，并给电网输电；光照不足时可以用储能供电，也可以用电网供电，或者用电网给储能充电。多样化的供电模式为系统功能带来了诸多挑战。且从系统的硬件结构来看，如果设计成并网方式，就要考虑其安全性，以及能否有效离网。因此需要在电网处增设电网开关，控制系统软件也要设置相应功能。

对于一些主流的市场，如德国、日本、北美、澳洲等地，已经对光伏储能系统进入市场作出相应规定，如果带有双向储能、双向充电的光伏储能系统，需要考虑624771：2012标准，但如果要进入日本市场，还要考虑62040.1.1标准。

对于新能源的产品，包括风力发电，包括储能和燃料电池，除了日本和澳洲市场外，并没有特殊的有关电池性能的法律法规。针对于市场上主流的动力电池也没有统一的考核标准体系，目前只有PRIEC62619草案；如果要进入日本市场需要考虑SBAS1101标准，如果进入北美市场要考虑FCCPART15标准，要进入欧洲市场还要考虑到电池植入风险的问题，如果需要航空运输，还要考虑航空管制条例；但如果涉及到接入电力网，还要考虑不同国家的电网接入要求。

美洲、欧洲、亚洲、大洋洲等地，对电力结构的标准不尽相同，在全球范围内，标准最完善当属欧洲地区。中国2013年也出台了GB-7标准，该标准对于接入系统而言。对光伏储能和光伏应用来说，需要区分低压电网和中央电网，且光伏电网应用越发达的地方标准就越详细。

莱茵技术针对太阳能系统应用，在四个方面进行技术管理与评估，这四方面包括：光伏零部件、光伏电子经济产品、电网侧到接入侧产品，以及整个光伏电站。目前莱茵技术提供的相应服务都得到了国内外众多同行的认可。