CN105811862A - 一种储能电站、储能方法 - Google Patents

一种储能电站、储能方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105811862A
CN105811862A CN201610276223.XA CN201610276223A CN105811862A CN 105811862 A CN105811862 A CN 105811862A CN 201610276223 A CN201610276223 A CN 201610276223A CN 105811862 A CN105811862 A CN 105811862A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ultracapacitor
lithium titanate
titanate battery
electric energy
energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610276223.XA
Other languages
English (en)
Inventor
章小康
瞿志华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Easy Access (beijing) Energy Storage Technology Co Ltd
Original Assignee
Easy Access (beijing) Energy Storage Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Easy Access (beijing) Energy Storage Technology Co Ltd filed Critical Easy Access (beijing) Energy Storage Technology Co Ltd
Priority to CN201610276223.XA priority Critical patent/CN105811862A/zh
Publication of CN105811862A publication Critical patent/CN105811862A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRA-RED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S10/00PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
    • H02S10/20Systems characterised by their energy storage means
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381Dispersed generators
    • H02J3/382Dispersed generators the generators exploiting renewable energy
    • H02J3/383Solar energy, e.g. photovoltaic energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Abstract

本发明公开了一种储能电站,包括太阳能光伏组件、超级电容器、钛酸锂电池、双向DC/DC变换器和DC/AC逆变器;太阳能光伏组件与超级电容器连接;超级电容器通过第一控制器与双向DC/DC变换器和DC/AC逆变器连接;双向DC/DC变换器与钛酸锂电池连接;DC/AC逆变器连接至电网。在上述技术方案中,利用了超级电容器和钛酸锂电池进行配合存储电能,能够在用电低谷时将太阳能光伏组件接收并转化的电能分别储存至超级电容器和钛酸锂电池中,并能够将电网中的电能经超级电容器输送至钛酸锂电池中以备不时之需。而在用电高峰时可以通过超级电容器对电网进行输送电能,用预先储存在钛酸锂电池中的电能对超级电容器进行补充电能,使超级电容器能够具有持续的输电能力。

Description

一种储能电站、储能方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及光伏发电技术领域,特别是涉及一种储能电站、储能方法。
[0003]
背景技术
[0004]现有技术中,光伏发电应用越来越广泛,光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成。但是光伏发电受天气影响很大,光伏发电只能够在白天进行,晚上用电高峰时,光伏电站不能发电,所以没有储能装置是不行的。
[0005]传统的蓄电池储能技术方案中,采用铅酸电池或者铁锂电池作为储能装置,但是由于光伏发电电能质量很不稳定,浪涌电流对此类电池寿命影响很大,大部分是先将光伏发电逆变成交流,然后通过整流成直流给储能元件充电。中国专利号为201210529199.8的专利中公开了一种采用轻型直流输电,磷酸铁锂电池储电的技术方案;中国专利号为201410125496.5的专利公开了一种采用二次电池与超级电容混合储能的技术方案;中国专利号为201510425930.6的专利公开了一种采用超级电容器和铅酸电池或铁电池混合储能方式的技术方案。但是无论基于何种方式储存电能,超级电容器虽然起到对电流的缓冲功能,但其储存量都太小,一旦超级电容器处于满电状态,将不能发挥其缓冲功能,另外,储能装置也需要很强的大功率充电特性和较长的使用寿命。
[0006]
发明内容
[0007]本发明的目的是解决现有技术中光伏发电设备电能储存小,使超级电容器不能持续发挥对电流的缓冲作用、以及储能装置的使用寿命短的缺点。
[0008]为了实现上述技术目的,本申请提供了如下技术方案:
一种储能电站,包括太阳能光伏组件、超级电容器、钛酸锂电池、双向DC/DC变换器和DC/AC逆变器;
所述太阳能光伏组件与所述超级电容器连接;
所述超级电容器通过第一控制器与所述双向DC/DC变换器和DC/AC逆变器连接;
所述双向DC/DC变换器与所述钛酸锂电池连接;
所述DC/AC逆变器连接至电网。
[0009]进一步的,在一个实施例中,所述储能电站还包括汇流箱;
所述汇流箱一端连接所述太阳能光伏组件的输出端,所述汇流箱的另一端连接所述超级电容器的输入端。
[0010]进一步的,在一个实施例中,所述双向DC/DC变换器与所述钛酸锂电池之间通过第二控制器控制,用于实现所述钛酸锂电池与所述超级电容器间互相充电。
[0011] 进一步的,在一个实施例中,所述DC/AC逆变器与所述电网之间通过第三控制器控制,用于实现电网向所述超级电容器充电。
[0012] —种储能方法,当用电高峰时将超级电容器的电能逆变成交流电输送至电网供电,同时所述钛酸锂电池向所述超级电容器进行充电;
当用电低谷时将超级电容器的电能变为直流电输送至钛酸锂电池中进行储存,同时还将电网中的电能经超级电容器输送至所述钛酸锂电池中进行储存。
[0013]进一步的,在一个实施例中,所述储能方法包括如下步骤:
所述太阳能光伏组件将太阳光能转变为电能输送至所述超级电容器;
所述超级电容器通过第一控制器的控制在用电高峰时将电能输送至电网供电,在用电低谷时将电能输送至钛酸锂电池中储存;
在所述超级电容器馈电时,所述钛酸锂电池通过第一控制器的控制向超级电容器充电;
所述第二控制器还可控制所述电网向所述超级电容器输送电能,以通过所述超级电容器将电网的电能储存至钛酸锂电池中。
[0014]在上述技术方案中,利用了超级电容器和钛酸锂电池进行配合存储电能,能够在用电低谷时将太阳能光伏组件接收并转化的电能分别储存至超级电容器和钛酸锂电池中,并能够将电网中的电能经超级电容器输送至钛酸锂电池中以备不时之需,而用电低谷时的电费较低,一方面能够节省花费,另一方面能够缓解用电高峰的供电负担。而在用电高峰时可以通过超级电容器对电网进行输送电能,用预先储存在钛酸锂电池中的电能对超级电容器进行补充电能,使超级电容器能够具有持续的输电能力,保证用户的用电需求。以此提高了储能电站的储电能力,增长使用寿命。
[0015]
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本申请所述的储能电站的系统结构示意图。
[0018]
具体实施方式
[0019]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0020]为了解决现有技术中光伏发电设备电能储存小,使超级电容器不能持续发挥对电流的缓冲作用、以及储能装置的使用寿命短的缺点,本申请提供了一种储能电站,包括太阳能光伏组件1、超级电容器3、钛酸锂电池8、双向DC/DC变换器7和DC/AC逆变器5;所述太阳能光伏组件I与所述超级电容器3连接;可以将太阳能光伏组件I接收的太阳光能转化为电能;所述超级电容器3通过第一控制器4与所述双向DC/DC变换器7和DC/AC逆变器5连接;所述双向DC/DC变换器7与所述钛酸锂电池8连接;所述DC/AC逆变器5连接至电网6,第一控制器4与双向DC/DC变换器7连接,可直接将超级电容器3中的电能输送至电网6,还能够将电能变为直流电输送至钛酸锂电池8中进行电能的储存,钛酸锂电池8的负极采用零应变材料,可使充放电的性能提高,能够进行10倍率的充放电,寿命也达20000次以上,能很好满足光伏直流输电的储能元件要求;第一控制器4与DC/AC逆变器5连接,可将太阳能光伏组件I发出的直流电,经超级电容器3,再通过DC/AC逆变器逆变成交流电输送至电网6,由此可以减少由于太阳能光伏组件I发电的不稳定性对电网6的冲击。
[0021 ]进一步的,在一个实施例中,所述储能电站还包括汇流箱2;
所述汇流箱2—端连接所述太阳能光伏组件I的输出端,所述汇流箱2的另一端连接所述超级电容器3的输入端。太阳能光伏组件I发出的直流电,经汇流箱2直接输入至超级电容器3中,超级电容器3又通过双向DC/DC变换器7将直流电输送至钛酸锂电池8中储存,在电能传输的过程中,全部采用直流电进行传输,相比于交流电传输会减少电能的消耗,提高电能输送质量。
[0022]进一步的,在一个实施例中,所述双向DC/DC变换器7与所述钛酸锂电池8之间通过第二控制器9控制,用于实现所述钛酸锂电池8与所述超级电容器3间互相充电。这是用于在实际使用中,当超级电容器3馈电时,可由第二控制器9进行控制,将储存在钛酸锂电池8中的电能通过双向DC/DC变换器7输送至超级电容器3对其进行充电。
[0023] 进一步的,在一个实施例中,所述DC/AC逆变器5与所述电网之间通过第三控制器10控制,用于实现电网6向所述超级电容器3充电。这是在实际使用中,当处于用电低谷时,此时的电网6的电能费用低,这时便可以通过第三控制器10的控制将费用低的电网6中的电能反向输送至超级电容器3中,在经超级电容器3输送至钛酸锂电池8中进行储存,以备适当的时候使用,这也是节省能源,节省支出的一种方法,而且具有显著的效果;另一方面也能够缓解高峰用电的负担。
[0024]在另一个实施例中,本申请还提供了一种储能方法,当用电高峰时将超级电容器3的电能逆变成交流电输送至电网6供电,同时所述钛酸锂电池8向所述超级电容器3进行充电;当用电低谷时将超级电容器3的电能变为直流电输送至钛酸锂电池8中进行储存,同时还将电网6中的电能经超级电容器3输送至所述钛酸锂电池8中进行储存。
[0025]通过上述方法,在使用过程中可以根据实际的情况选择不同的方式进行电能的储存和使用;我们生活中会存在用电高峰和用电低谷的时间段,当遇到用电高峰时,超级电容器3可以将电能逆变成交流电输送至电网6进行供电,以满足用户的用电需求,而当超级电容器3馈电的时候,其本身储存的电能变少,这是钛酸锂电池8便可以将预先存储的电能输送至超级电容器3中对超级电容器3进行充电,以支持超级电容器3的持续放电,满足用户长时间的用电需求。而在用电低谷时,这时用户的用电需求不是那么高,所以一般的供电能力便能够满足,所以此时超级电容器3便会将由太阳能光伏组件I接收而来的太阳能转化成电能,输送至钛酸锂电池8中进行储存,以能够在用电需求增大时具有足够的供电能力;同时,用电低谷时的电费较低,此时将电网6中电费较低的电能经超级电容器3输送至钛酸锂电池8中进行储存,以便可以在用电高峰中使用,一方面会节省花费,另一方面也能够缓解用电高峰时的供电负担。
[0026]进一步的,在一个实施例中,所述储能方法包括如下步骤:
所述太阳能光伏组件I将太阳光能转变为电能输送至所述超级电容器3;用以获取可再生能源,储存起来进行使用。
[0027] 所述超级电容器3通过第一控制器4的控制在用电高峰时将电能输送至电网6供电,在用电低谷时将电能输送至钛酸锂电池8中储存;第一控制器4便用于在用电高峰时与第三控制器10相配合,将电能输送至电网6来满足用户用电需求,第一控制器4也用于在用电低谷时与第二控制器9相配合,将超级电容器3中的电能输送至钛酸锂电池8中进行储存,以备不时之需。
[0028] 在所述超级电容器3馈电时,所述钛酸锂电池8通过第一控制器4的控制向超级电容器3充电;此时,第二控制器9会配合第一控制器4,将钛酸锂电池8中的预先储存的电能输送至超级电容器3中,对超级电容器3充电,以支持超级电容器3向电网6持续送电,满足用户用电需求。
[0029] 所述第三控制器10还可控制所述电网6向所述超级电容器输送电能,以通过所述超级电容器3将电网的电能储存至钛酸锂电池8中。这就是在实际使用中,可在用电低谷时段,将电网中电费较低的电能经超级电容器3输送至钛酸锂电池8中进行储存,以便可以在用电高峰中使用,一方面会节省花费,另一方面也能够缓解用电高峰时的供电负担。
[0030]以上对本发明所提供的储能电站、储能方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种储能电站,其特征在于,包括太阳能光伏组件、超级电容器、钛酸锂电池、双向DC/DC变换器和DC/AC逆变器; 所述太阳能光伏组件与所述超级电容器连接; 所述超级电容器通过第一控制器与所述双向DC/DC变换器和DC/AC逆变器连接; 所述双向DC/DC变换器与所述钛酸锂电池连接; 所述DC/AC逆变器连接至电网。
2.如权利要求1所述的储能电站,其特征在于,还包括汇流箱; 所述汇流箱一端连接所述太阳能光伏组件的输出端,所述汇流箱的另一端连接所述超级电容器的输入端。
3.如权利要求1所述的储能电站,其特征在于,所述双向DC/DC变换器与所述钛酸锂电池之间通过第二控制器控制,用于实现所述钛酸锂电池与所述超级电容器间互相充电。
4.如权利要求1所述的储能电站,其特征在于,所述DC/AC逆变器与所述电网之间通过第三控制器控制,用于实现电网向所述超级电容器充电。
5.一种储能方法,其特征在于,当用电高峰时将超级电容器的电能逆变成交流电输送至电网供电,同时所述钛酸锂电池向所述超级电容器进行充电; 当用电低谷时将超级电容器的电能变为直流电输送至钛酸锂电池中进行储存,同时还将电网中的电能经超级电容器输送至所述钛酸锂电池中进行储存。
6.如权利要求5所述的储能方法,其特征在于,包括如下步骤: 所述太阳能光伏组件将太阳光能转变为电能输送至所述超级电容器; 所述超级电容器通过第一控制器的控制在用电高峰时将电能输送至电网供电,在用电低谷时将电能输送至钛酸锂电池中储存; 在所述超级电容器馈电时,所述钛酸锂电池通过第一控制器的控制向超级电容器充电; 所述第二控制器还可控制所述电网向所述超级电容器输送电能,以通过所述超级电容器将电网的电能储存至钛酸锂电池中。
CN201610276223.XA 2016-04-29 2016-04-29 一种储能电站、储能方法 Pending CN105811862A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610276223.XA CN105811862A (zh) 2016-04-29 2016-04-29 一种储能电站、储能方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610276223.XA CN105811862A (zh) 2016-04-29 2016-04-29 一种储能电站、储能方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105811862A true CN105811862A (zh) 2016-07-27

Family

ID=56458864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610276223.XA Pending CN105811862A (zh) 2016-04-29 2016-04-29 一种储能电站、储能方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105811862A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106816961A (zh) * 2017-03-31 2017-06-09 谢馥伊 一种gw级可移动钛酸锂储能电站
CN110125523A (zh) * 2019-06-21 2019-08-16 西南交通大学 一种大功率储能供电装置驱动的移动式钢轨闪光焊机

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102013714A (zh) * 2010-11-30 2011-04-13 叶伟清 风光互补绿色能源系统及充电方法
CN202602378U (zh) * 2012-06-11 2012-12-12 惠州市华威能源科技有限公司 光伏储能电站
US20140236883A1 (en) * 2013-01-24 2014-08-21 Nec Laboratories America, Inc. Adaptive control of hybrid ultracapacitor-battery storage system for photovoltaic output smoothing
CN203840063U (zh) * 2014-04-30 2014-09-17 周开壹 储能装置
CN204290814U (zh) * 2014-11-06 2015-04-22 国家电网公司 一种充换储放光伏一体化电站结构
CN104993506A (zh) * 2015-07-20 2015-10-21 河南行知专利服务有限公司 一种分布式发电系统的混合储能装置
CN205725118U (zh) * 2016-04-29 2016-11-23 易电通(北京)储能科技有限公司 一种储能电站

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102013714A (zh) * 2010-11-30 2011-04-13 叶伟清 风光互补绿色能源系统及充电方法
CN202602378U (zh) * 2012-06-11 2012-12-12 惠州市华威能源科技有限公司 光伏储能电站
US20140236883A1 (en) * 2013-01-24 2014-08-21 Nec Laboratories America, Inc. Adaptive control of hybrid ultracapacitor-battery storage system for photovoltaic output smoothing
CN203840063U (zh) * 2014-04-30 2014-09-17 周开壹 储能装置
CN204290814U (zh) * 2014-11-06 2015-04-22 国家电网公司 一种充换储放光伏一体化电站结构
CN104993506A (zh) * 2015-07-20 2015-10-21 河南行知专利服务有限公司 一种分布式发电系统的混合储能装置
CN205725118U (zh) * 2016-04-29 2016-11-23 易电通(北京)储能科技有限公司 一种储能电站

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106816961A (zh) * 2017-03-31 2017-06-09 谢馥伊 一种gw级可移动钛酸锂储能电站
CN110125523A (zh) * 2019-06-21 2019-08-16 西南交通大学 一种大功率储能供电装置驱动的移动式钢轨闪光焊机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102074952B (zh) 一种独立微电网系统
CN103236747B (zh) 一种光伏电源混合储能系统
CN202906464U (zh) 平抑可再生能源波动功率的有源并联式混合储能装置
CN102244391A (zh) 基于锂电池和超级电容的储能并网电路及其控制方法
CN106877368A (zh) 一种光伏发电微网系统混合储能控制方法
CN105262127A (zh) 一种光伏发电混合储能系统的功率自适应控制方法
CN104348235A (zh) 光伏-蓄电池微电网为电动汽车无线充电系统
CN105811458A (zh) 微电网储能系统及其能量管理方法
CN202435050U (zh) 风电场的分布式储能系统
CN108321864A (zh) 多端互补输入输出能量协调分配的充电系统及控制方法
CN105811862A (zh) 一种储能电站、储能方法
CN106787086A (zh) 一种双pwm永磁电力驱动系统及其控制方法
CN204681125U (zh) 一种基于太阳能的电动汽车充电系统
CN205725118U (zh) 一种储能电站
CN104600811A (zh) 一种智能光伏充电系统
CN203502566U (zh) 一种电池化成能量回收系统
CN104767468A (zh) 一种太阳能服务器控制系统和方法
CN205489769U (zh) 一种风光互补发电储能系统
CN202153651U (zh) 离网型新能源发电系统的高压储能装置
CN104167781A (zh) 一种风光互补发电储能控制系统
CN204258410U (zh) 具备多组电池和超级电容接入功能的储能变流装置
CN203827031U (zh) 一种基于多副边变压器的电池组均衡电路
CN202134923U (zh) 深度充放电型电池蓄能并网装置
CN107769212B (zh) 一种储能调频方法
KR20120077941A (ko) 태양광을 이용한 이중 충전 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160727