家庭蓄能系统：为您的家居带来新生力量

蓄能系统一般可在独立型太阳能光伏系统 (独立系统) 以及并网型太阳能光伏系统 (并网系统) 中使用，在独立系统中，主要利用蓄电池为海上、山中以及偏远地区的负载提供电能。在并网系统中使用蓄能系统可在灾害时为负载提供电力，也可在峰荷移动、电能储存以及备用电源等方面使用。将来，在地域型、智能微网型、智能电网型系统中也将会大量使用蓄能系统。

1. 独立型

图5.24为带蓄电池的独立型太阳能光伏系统。在独立型太阳能光伏系统中，负载不使用电力系统的电能，只使用太阳能光伏系统所发出的电能，如果有剩余电能时则通过充电器向蓄电池充电，电能不足时蓄电池通过放电控制器为负载供电。

图5.24 带蓄电池的独立型太阳能光伏系统

2. 并网系统

并网型太阳能光伏系统一般不使用蓄电池等储存系统，由于太阳能光伏系统大量普及有可能给电力系统的电压、频率等造成不利影响，另外，电能的“自产自销”的意识正在得到人们的理解，再加上地震灾害、停电事故等时有必要自备电源，所以在并网型太阳能光伏系统中安装蓄电池非常有必要。

带蓄电池的并网型太阳能光伏系统如图5.25所示。图中的功率控制器带有双向电能转换装置，可将太阳电池产生的直流电能转换成交流电能供交流负载使用，也可在太阳能光伏系统不发电或发电不足时，将来自电力系统的交流电能 (特别是电费便宜的深夜电能) 转换成直流电能，储存在蓄电池中，或供直流负载使用。

图5.25 带蓄电池的并网型太阳能光伏系统

3. 家庭用蓄能系统

家庭用蓄能系统是指在屋内设置的家庭用蓄电池，主要在地震灾害、停电事故等时作为自备电源使用，除此之外可节省电费开支，利用新能源为电动摩托、电动车充电等。家庭用蓄能系统的外形如图5.26所示，它由蓄电池、蓄电池管理系统(含保护和控制电路)、直交转换装置、可与电网或家庭用太阳能光伏系统进行并网的并网装置组成，实现综合控制和管理。蓄电池可使用锂电池，也可使用大容量电容电池等。

图5.26 家庭用蓄能系统

该系统具有如下特点。(www.xing528.com)

(1) 将家庭用蓄能系统接入电力系统，将夜间储存的电能在峰荷时送往电网以便削减峰值; 也可储存较便宜的夜间电能，利用昼夜间的电费差，降低家庭的用电量和电费。

(2) 将家庭用蓄能系统接入太阳能光伏系统，根据太阳能光伏系统的发电量与家庭电器的用电状况，由蓄电池储存剩余电能，控制家庭用蓄能系统，实现节能、削减二氧化碳排放的功能。

(3) 也可储存太阳能光伏系统的剩余电能，减少剩余电能对电力系统的影响，使供求关系平衡。

(4) 停电时家庭用蓄能系统可通过配电盘供电，作为紧急备用电源为家庭内的电器提供电能。

(5) 在智能电网中使用时，可对家庭用蓄能系统的工作状态、使用情况进行远距离管理。

4. 抽水蓄能系统

如图5.27所示，抽水蓄能电站由上蓄水池、下蓄水池、抽水发电系统 (或可变速抽水发电系统)、大坝以及压力水管等构成。可变速抽水发电系统主要由水泵水轮机、发电电动机以及可变速励磁装置等组成，水泵水轮机可作为水泵运行，也可以作为水轮机运行，同样发电电动机可作为发电机运行，也可以作为电动机运行。可变速抽水发电系统可以对发电电动机的转速进行控制，改变水泵水轮机的转速以及抽水量，抽水运转时可根据系统的供求情况对发电电动机的输入功率进行微调。

图5.27 抽水蓄能电站

如前所述，当大规模或大型太阳能光伏系统并网时，可利用太阳能光伏系统的剩余电能驱动电动机，带动水泵将下蓄水池的水抽到上蓄水池，而在傍晚或深夜，水轮机则利用上蓄水池的水能带动发电机发电，向负载供电或承担基荷。

抽水蓄能发电具有启动、停止迅速，负荷跟踪性能好等特点。可在电能消费的峰荷时间以及大型电源故障时作为紧急电源使用。除此之外，使用抽水蓄能发电的新方法，利用包括太阳能光伏发电在内的可再生能源所产生的电能，不仅可将大量的剩余电能移至傍晚或深夜使用，减轻大量的剩余电能对电网的影响，还可承担基荷部分的电能，减少核能、火力发电的出力，节省发电用能源，大大降低火力发电时二氧化碳的排放，减轻环境污染。