近日，國家能源局批準(zhǔn)實(shí)施了《光伏發(fā)電系統(tǒng)效能規(guī)范》,，正式為容配比“松綁”,。提高容配比將顯著提高交流側(cè)設(shè)備的滿載時(shí)間以及設(shè)備利用率,，進(jìn)而降低度電成本,，這對(duì)于即將到來的光伏電站全面平價(jià)無疑是意義重大的一個(gè)舉措,。但同時(shí),，在高容配比之下,，全面平價(jià)后的光伏電站仍將面臨眾多挑戰(zhàn)。

從電網(wǎng)的角度看,，尤其是光照資源豐富但消納能力又比較弱的西北地區(qū),，容配比的提高將加重棄光的風(fēng)險(xiǎn)。此外,，隨著裝機(jī)規(guī)模的大幅提升,，新能源在電力波動(dòng)性方面帶給電網(wǎng)的沖擊也在與日俱增。

在全面平價(jià)與大規(guī)模發(fā)展的目標(biāo)面前,，這將是整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)必須解決的問題,。事實(shí)上，地方政府與電網(wǎng)已經(jīng)開始對(duì)這一問題提出了要求,，2020年以來,，包括山東、山西,、新疆,、內(nèi)蒙古、安徽及西藏等十幾個(gè)省份相繼發(fā)文要求新能源電站配套儲(chǔ)能系統(tǒng),。

隨著行業(yè)的發(fā)展成熟,，儲(chǔ)能系統(tǒng)已經(jīng)是成為行業(yè)公認(rèn)的解決新能源波動(dòng)性以及棄光問題的方案。此外,，在光伏度電成本不斷下降的趨勢下,，配套儲(chǔ)能已經(jīng)初步具備可行性。作為目前市場中主流的光儲(chǔ)融合方案之一——直流耦合方案既能解決新能源的消納又可以有效的吸收棄光,、平滑出力曲線,。

因?yàn)槌隽Σ环€(wěn)定，新能源一直被電網(wǎng)端視為一種非常規(guī)電力形式，但在能源轉(zhuǎn)型的大勢所趨之下,，解決波動(dòng)性的問題并不能只依靠電網(wǎng)。從產(chǎn)業(yè)的發(fā)展角度,，光伏發(fā)電也必須成為電網(wǎng)友好型電力,，顯然加裝儲(chǔ)能是當(dāng)下最為有效的方案之一。

直流耦合方案是指儲(chǔ)能系統(tǒng)接入直流側(cè)（如下圖）,，在這個(gè)方案中光伏逆變器需要預(yù)留儲(chǔ)能接口,。目前，以陽光電源為代表的國內(nèi)主流逆變器供應(yīng)商都推出了具備這一功能的系列產(chǎn)品,。

圖1：直流側(cè)耦合簡單示意圖

據(jù)介紹,，直流耦合方案在歐美、日本等高容配比和電力交易市場化的國家和地區(qū),，已經(jīng)擁有成熟的應(yīng)用和經(jīng)驗(yàn),。

美國加州是采用直流耦合方案解決新能源電力波動(dòng)性問題的典型案例。加州光照資源極為豐富,，光伏是新能源的主要驅(qū)動(dòng)力,，該州計(jì)劃到2030年電力的50%來自于新能源。

從下圖可以看出,，加州地區(qū)的能源結(jié)構(gòu)帶來的問題非常明顯,，下午三點(diǎn)鐘開始，天然氣電站需要在三個(gè)小時(shí)內(nèi)爬升超10GW,，峰值需求與新能源發(fā)電之間的時(shí)間不匹配,，即鴨子曲線很嚴(yán)重。

陽光電源美洲區(qū)解決方案經(jīng)理于恒解釋道,，在這個(gè)案例中,，儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量搬移作用就十分明顯，不僅利用峰谷電價(jià)的差異實(shí)現(xiàn)了光儲(chǔ)融合的最佳經(jīng)濟(jì)性選擇,，也解決了鴨子曲線及電網(wǎng)波動(dòng)性問題,。

圖2：加利福尼亞高滲透比的新能源帶來的鴨子曲線問題

 圖3：新能源發(fā)電的波動(dòng)性

據(jù)了解，目前美國市場可再生能源項(xiàng)目基本都是采用1.4及以上超配,，大多采用直流耦合來解決棄光,、鴨子曲線及電網(wǎng)波動(dòng)性問題。

“從全球清潔能源市場來看,，這將是未來光伏的發(fā)展方向”,，于恒補(bǔ)充道，未來幾年,，美國的光儲(chǔ)融合將更多地選擇直流耦合方案,，需要說明的是，在多個(gè)州抵稅政策上,，儲(chǔ)能電池的電如果來自于光伏,，會(huì)有很高的抵稅比例,，這也提高了光儲(chǔ)方案應(yīng)用的積極性。此外,，當(dāng)前美國的光伏地面電站已經(jīng)全面采用了1500V系統(tǒng),，光儲(chǔ)融合也必將帶動(dòng)儲(chǔ)能1500V系統(tǒng)的應(yīng)用。

除了波動(dòng)性之外,，高容配比之后,，光伏電站發(fā)電量顯著提高，棄光風(fēng)險(xiǎn)也隨之加劇,，尤其是在光照資源較好的地區(qū),，直流耦合不僅可以平抑光伏電力的波動(dòng)性，也可以有效的解決棄光問題,。

于恒解釋道,，從發(fā)電端來看，直流耦合系統(tǒng)可以解決棄光和限電問題,，在白天吸收棄光或者限電損失的電,，夜間或者調(diào)度需求時(shí)輸送給電網(wǎng)，相較于光儲(chǔ)交流耦合系統(tǒng),，可有效的提升光儲(chǔ)耦合的經(jīng)濟(jì)性,；并且隨著國內(nèi)容配比的放開，這部分優(yōu)勢會(huì)越來越明顯,。

以日本秋田大館FIT(Feed-inTariff)電站為例,，這是一個(gè)通過直流側(cè)加裝儲(chǔ)能解決棄光和電網(wǎng)波動(dòng)性的典型案例。據(jù)介紹,，該項(xiàng)目獲得FIT補(bǔ)貼的限定交流容量為49.5kW,，直流側(cè)安裝350kW組件,超過7倍容配比設(shè)計(jì)?！盀榱颂岣呤垭娛找?，陽光電源為該電站配置1.1MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)，自動(dòng)儲(chǔ)存功率限制外的多余電量避免棄光,，實(shí)現(xiàn)電站24小時(shí)持續(xù)售電,，最大化提升項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)收益。

事實(shí)上,，陽光電源的直流側(cè)耦合方案的國內(nèi)案例也早有應(yīng)用,。四年前，受限電困擾,，甘肅金昌某100MW光伏電站決定采用“光伏+儲(chǔ)能”的形式建設(shè),，陽光電源為此項(xiàng)目提供了1MW/1.1MWh的儲(chǔ)能成套系統(tǒng)，旨在限電問題上進(jìn)行相關(guān)分析，積累數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn),，為后續(xù)儲(chǔ)能其他應(yīng)用方向做好鋪墊,。

據(jù)介紹，陽光電源新推出的直流耦合方案,，在電力電子端和控制算法做了創(chuàng)新,，光伏逆變器可以做雙向的充放電應(yīng)用，同時(shí)陽光電源也是目前國內(nèi)唯一一家可以提供雙向充放光儲(chǔ)方案的逆變器企業(yè),。

“白天電池板通過光伏逆變器對(duì)電網(wǎng)發(fā)電，多余的能量通過DC-DC對(duì)電池充電,；當(dāng)光伏電池板發(fā)電功率不足,，儲(chǔ)能電池可以經(jīng)由DC-DC放電去補(bǔ)充；夜間光伏逆變器還可以做雙向逆變應(yīng)用,，儲(chǔ)能電池經(jīng)過DC-DC充放電進(jìn)行峰谷調(diào)節(jié),、電網(wǎng)支撐等”，于恒解釋稱,，簡單來說就是白天可以做光伏消納,，傍晚6點(diǎn)到10點(diǎn)持續(xù)滿足市民用電需求，在深夜到清晨這段時(shí)間做調(diào)峰和吸納風(fēng)電等能源的作用,。

圖4.陽光電源新推出的直流耦合方案

2060年碳中和的大目標(biāo)下,，以光伏、風(fēng)電為代表的可再生能源將承擔(dān)起能源轉(zhuǎn)型的大任,，而上述提到的波動(dòng)性與棄光等問題也是行業(yè)層面必須要面對(duì)的,。與此同時(shí)，盡管不少地區(qū)紛紛出臺(tái)相關(guān)政策要求新能源加裝儲(chǔ)能,，但是目前由于缺乏相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,，各地的方案設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)方式參差不齊。

光儲(chǔ)發(fā)展仍需政策層面盡快明確相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與發(fā)展模式,，推動(dòng)可再生能源電力成為電網(wǎng)友好型電源,。作為國內(nèi)最早涉足儲(chǔ)能領(lǐng)域的企業(yè)之一，陽光電源國內(nèi)外儲(chǔ)能應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)非常豐富,，不管是直流耦合方案還是1500V儲(chǔ)能系統(tǒng),，在全球范圍內(nèi)都得到了廣泛應(yīng)用，其高經(jīng)濟(jì)性,、0安全事故等優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)積累將推動(dòng)國內(nèi)光儲(chǔ)融合市場的進(jìn)一步發(fā)展,。

責(zé)任編輯：Jill