一种光伏建筑储能系统蓄电池组容量的测算方法技术方案

本发明专利技术公开了一种光伏建筑中储能系统蓄电池组最佳经济性容量的测算方法。包括以下步骤：S1、获取建筑负载历史数据或预测数据，获取建筑光伏发电量历史数据或预测数据，S2、核算蓄电池组单位成本，S3、获取建筑与供电局的购电方式与单价，S4、确定最佳经济性控制顺序，S5、按峰谷电价或最大需量方式测算，S6，比较确定测算蓄电池容量，S7、确定蓄电池计算容量。本发明专利技术针对不同地区、不同气候条件、不同光伏发电单元位置朝向各异、发电功率曲线差异极大，不同建筑使用功能不同，人数、使用面积不同，负载功率曲线差异同样很大，蓄电池种类不同，采购方式运维方式不同，致使蓄电池的成本差异大的问题，采用按经济性排序，确定能量流动控制的优先顺序，再比较最终的系统收益，从而确定该建筑储能系统蓄电池的最佳经济性容量。对提高建筑光伏系统的实际收益和投资回报率具有一定的实际意义。一定的实际意义。一定的实际意义。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏建筑储能系统蓄电池组容量的测算方法


[0001]本专利技术涉及光伏建筑能量管理系统
，具体为一种光伏建筑储能系统蓄电池组容量经济性的测算方法。

技术介绍

[0002]为了实现碳达峰与碳中和的目标，国家正大力推进“近零能耗”、“超低能耗”建筑建设，在建筑中引入光伏一体化设计（BIPV）等新能源技术，逐步降低建筑能耗。新能源发电设备如光伏、风能具有间歇性，发电功率波动大等特点，因此常在超低能耗建筑中增设一些储能设备，进行削峰填谷，平抑新能源系统的波动。储能设备的价值较高，确定储能设备的最佳容量是控制建筑能源系统投资的一个重要环节。储能容量不足，会影响光伏能源的利用率和经济效益，储能容量过多会增加投资额，降低投资回报率。本方法可以适应各种建筑的负荷、光伏发电情况，较为精确的计算蓄电池组的最佳经济性容量。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于经济性的光伏建筑储能系统蓄电池组容量测算方法，效果在于：在峰谷电价或两部制电价方式下，根据一年~三年的历史光伏、负载每小时数据，或者预测的一年~三年每小时光伏、负载数据，测算出最佳经济性的蓄电池容量。具有较高的准确度。
[0004]光伏建筑储能系统中，蓄电池组容量测算方法的总流程，如附图1所示，其特征在于，包括如下步骤：S1
‑
1采集建筑总负载一至三年的历史能耗数据，如果是新建建筑，可根据设计图纸、用能设备类别使用通用软件，模拟预测全年8760小时的能耗数据。
[0005]S1
‑
2采集建筑一至三年的光伏发电量历史数据，如果是新建建筑，可根据所在地的经纬度、光伏电池铺设的角度、光伏电池的类型、当地的气候条件等信息，使用通用光伏电站设计软件，模拟预测全年8760小时的发电量数据。
[0006]S2核算蓄电池组单位放电量成本为：
ꢀꢀ
公式(1)式中：C
batt
──
蓄电池组放电单位成本 单位：元/千瓦
·
时；C
buy
──
蓄电池组采购费用；C
upkeep
──
蓄电池组运行维护费用；B
cap
──
蓄电池组额定容量；D
per
──
放电深度。取值范围（0.7~0.5）默认推荐值0.6N
tol
──
全寿命充放电循环次数（由蓄电池厂家提供，或由寿命公式计算）；取值范围（3000~8000） 默认推荐值6000S3确定建设单位与供电局购电合同中采用的购电方式、电压等级、变压器容量等信息，或者采用当地供电局公布的现行售电方式及单位电价。例如采用峰谷电价时，分别记
录峰谷时间段及单位电价；采用两部制电价，记录基本电价中的变压器容量和最大需量电价。
[0007]S4
‑
1采用峰谷电价时，确定最佳经济性控制顺序。分别计算
①
光伏峰时直接使用收益单价（元/千瓦
·
时）即P
峰
峰时单位电价、
②
光伏平时直接使用收益单价（元/千瓦
·
时）即P
平
平时单位电价、
③
光伏存储后峰时使用收益单价（元/千瓦
·
时）
④
光伏存储后平时使用收益单价（元/千瓦
·
时）、
⑤
光伏直接向电网售电收益单价（元/千瓦
·
时）即P
售
光伏向电网售电单位电价、
⑥
谷时将市电存入蓄电池后峰时使用收益单价（元/千瓦
·
时）、
⑦
谷时将市电存入蓄电池后平时使用收益单价（元/千瓦
·
时）、
⑧
谷时将市电存入蓄电池后向电网售电收益单价（元/千瓦
·
时）。
[0008]其中：
③
光伏存储后峰时使用收益单价P3P3=P
峰
‑
C
batt
ꢀꢀ
公式(2)
④
光伏存储后平时使用收益单价P4P4=P
平
‑
C
batt
ꢀꢀ
公式(3)
⑥
谷时将市电存入蓄电池后峰时使用收益单价P6P6=P
峰
‑
P
谷
‑
C
batt
ꢀꢀ
公式(4)
⑦
谷时将市电存入蓄电池后平时使用收益单价P7P7=P
平
‑
P
谷
‑
C
batt
ꢀꢀ
公式(5)
⑧
谷时将市电存入蓄电池后向电网售电收益单价P8P8=P
售
‑
P
谷
‑
C
batt
ꢀꢀ
公式(6)式中：P
峰
──
峰时单位电价 P
平
──
平时单位电价P
谷
──
平时单位电价 P
售
──
光伏向电网售电单位电价将
①
~
⑧
从大到小排序，确定能量流动控制的优先级。
[0009]S4
‑
2采用两部制电价时，能量在系统中流动有以下几种方式：
①
光伏直接使用；
②
光伏直接向电网售电；
③
光伏存储后使用；
④
用市电储能后平抑最大功率。从
①
至
④
，收益从大到小，由正转负。虽然
④
用市电储能后平抑最大功率的收益为负，等于电价单价+蓄电池组放电单位成本，但是有可能通过降低最大需量，而在基本电费上获得收益。因此能量的优先控制顺序为
①
光伏直接使用
②
多余光伏存蓄电池组
③
蓄电池组存满向电网售电
④
用储能平抑最大功率。
[0010]S4
‑
2当采用两部制电价，但电度电价中区分峰谷电价时，应优先按峰谷电价方式进行计算。因为蓄电池组控制最大需量所获得的经济效益远低于按峰谷电价方式获得的收益。
[0011]S5
‑
1采用峰谷电价时，测算蓄电池组容量，按附图2的流程，分别将蓄电池组容量B
cap
定为该建筑年平均日能耗的0.5、0.75、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0倍取整后，进行计算。其中预测蓄电池合理容量SOC
th
数据可以直接按当日的负载用电量和光伏发电量计算，如下面的公式（8），也可以再乘以一个预测不准确度的随机系数，如下面的公式（9）。
[0012]系统的整体经济性最好的情况，即系统蓄电池组应存储的电量=高峰时段用电量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏建筑储能系统蓄电池容量的测算方法，如附图1所示，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、获取建筑负载历史数据或预测数据，获取建筑光伏发电量历史数据或预测数据，步骤S2、核算蓄电池组单位成本，步骤S3、获取建筑与供电局的购电方式与单价，步骤S4、确定最佳经济性控制顺序，步骤S5、按峰谷电价或最大需量方式测算，步骤S6，比较确定测算蓄电池容量，步骤S7、确定蓄电池计算容量。2.根据权利要求1所述的光伏建筑储能系统蓄电池容量的测算方法，步骤S2 其特征在于：核算蓄电池组单位放电量成本为公式(1)，仅计算单边放电的成本：
ꢀꢀ
公式(1)式中：C
batt
──
蓄电池组放电单位成本 单位：元/千瓦
·
时；C
buy
──
蓄电池组采购费用；C
upkeep
──
蓄电池组运行维护费用；B
cap
──
蓄电池组额定容量；D
per
──
放电深度；取值范围（0.7~0.5）默认推荐值0.6N
tol
──
全寿命充放电循环次数（由蓄电池厂家提供，或由寿命公式计算）；取值范围（3000~8000）默认推荐值6000。3.根据权利要求1所述的光伏建筑储能系统蓄电池容量的测算方法，步骤S4
‑
1 其特征在于：采用峰谷电价时，确定最佳经济性控制顺序；分别计算
①
光伏峰时直接使用收益单价（元/千瓦
·
时）即P
峰
峰时单位电价、
②
光伏平时直接使用收益单价（元/千瓦
·
时）即P
平
平时单位电价、
③
光伏存储后峰时使用收益单价（元/千瓦
·
时）
④
光伏存储后平时使用收益单价（元/千瓦
·
时）、
⑤
光伏直接向电网售电收益单价（元/千瓦
·
时）即P
售
光伏向电网售电单位电价、
⑥
谷时将市电存入蓄电池后峰时使用收益单价（元/千瓦
·
时）、
⑦
谷时将市电存入蓄电池后平时使用收益单价（元/千瓦
·
时）、
⑧
谷时将市电存入蓄电池后向电网售电收益单价（元/千瓦
·
时）；其中：
③
光伏存储后峰时使用收益单价P3P3=P
峰
‑
C
batt
ꢀꢀ
公式(2)
④
光伏存储后平时使用收益单价P4P4=P
平
‑
C
batt
ꢀꢀ
公式(3)
⑥
谷时将市电存入蓄电池后峰时使用收益单价P6P6=P
峰
‑
P
谷
‑
C
batt
ꢀꢀ
公式(4)
⑦
谷时将市电存入蓄电池后平时使用收益单价P7P7=P
平
‑
P
谷
‑
C
batt
ꢀꢀ
公式(5)
⑧
谷时将市电存入蓄电池后向电网售电收益单价P8P8=P
售
‑
P
谷
‑
C
batt
ꢀꢀ
公式(6)
式中：P
峰
──
峰时单位电价 P
平
──
平时单位电价P
谷
──
平时单位电价 P
售
──
光伏向电网售电单位电价将
①
~
⑧
从大到小排序，确定能量流动控制的优先级。4.根据权利要求1所述的光伏建筑储能系统蓄电池容量的测算方法，步骤S4
‑
2 其特征在于：采用两部制电价时，能量在系统中流动有以下几种方式：
①
光伏直接使用；
②
光伏直接向电网售电；
③
光伏存储后使用；
④
用市电储能后平抑最大功率；从
①
至
④
，收益从大到小，由正转负；虽然
④
用市电储能后平抑最大功率的收益为负，等于电价单价+蓄电池组放电单位成本，但是有可能通过降低最大需量，而在基本电费上获得收益；因此能量的优先控制顺序为
①
光伏直接使用
②
多余光伏存蓄电池
③
蓄电池组存满向电网售电
④
用储能平抑最大功率。5.根据权利要求1所述的光...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑清涛，杨德海，荣中秋，吴咏昆，李进，曾泽荣，陈丝绸，骆丽仪，王坛，刘富民，洪桂祥，
申请(专利权)人：水发兴业能源珠海有限公司珠海兴业绿色建筑科技有限公司珠海兴业节能科技有限公司珠海中建兴业绿色建筑设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：