储能系统（EnergyStorageSystem，简称ESS）是一个可完成存储电能和供电的系统，具有平滑过渡、削峰填谷、调频调压等功能。可以使太阳能、风能发电平滑输出，减少其随机性、间歇性、波动性给电网和用户带来的冲击；通过谷价时段充电，峰价时段放电可以减少用户的电费支出；在大电网断电时，能够孤岛运行，确保对用户不间断供电，微电网运行。

微电网系统架构，包含储能、光伏、风机等，储能系统是微网的核心组成，常配合光伏、风电等一起使用。由于电池储能具有技术相对成熟、容量大、安全可靠、噪声低、环境适应性强、便于安装等优点，所以储能系统常用电池来储存电能，目前储能系统主要由储能单元和监控与调度管理单元组成，储能单元包含储能电池组（BA）、电池管理系统（BMS）、储能变流器（PCS）等；监控与调度管理单元包括中央控制系统（MGCC）、能量管理系统（EMS）等。

储能系统包括能量和物质的输入和输出、能量的转换和储存设备。储能系统往往涉及多种能量、多种设备、多种物质、多个过程，是随时间变化的复杂能量系统，需要多项指标来描述它的性能。常用的评价指标有储能密度、储能功率、蓄能效率以及储能价格、对环境的影响等。

能源储存系统可以储存多余的热能、动能、电能、位能、化学能等，改变能量的输出容量、输出地点、输出时间等。目前储能技术的研究、开发与应用主要是以储存热能、电能为主，广泛应用于太阳能利用、电力的“移峰填谷”、废热和余热的回收以及工业与民用建筑和空调的节能等领域。热能存储就是把一个时期内暂时不需要的多余热量通过某种方法储存起来，等到需要时再提取使用。储能系统的技术主要包含对储能变流器的控制、对储能电池的管理，以及监控与调度管理单元对系统能量合理调度。包括显热储能技术、潜热储能技术、化学反应热储能技术三种。

太阳能热利用系统中，需要设置储能器。太阳能热利用的工作原理就是热流离开集热器后入储能器，然后经过热能转换器供给热机。在没有太阳光期问，冷流体直接经过储能器，提取存储的热量并传给热机工作。

能量储存系统的基本任务是克服在能量供应和需求之间的时间性或者局部性的差异。产生这种差异有两种情况，一种是由于能量需求量的突然变化引起的，即存在高峰负荷问题，采用储能方法可以在负荷变化率增高时起到调节或者缓冲的作用。由于一个储能系统的投资费用相对要比建设一座高峰负荷厂低，尽管储能装置会有储存损失，但由于储存的能量是来自工厂的多余能量或新能源，所以它还是能够降低燃料费用的。另一种是由于一次能源和能源转换装置之类的原因引起的，则储能系统(装置)的任务则是使能源产量均衡，即不但要削减能源输出量的高峰，还要填补输出量的低谷(即填谷)。

储能系统共有的特性：

①单位容积所储存的能量(容积储热密度)高，即系统尽可能储存多的能量。如高能电池，由于其能量密度比普通电池要大，使用寿命也较长，深受消费者欢迎。

②具有良好的负荷调节性能。能源储能系统在使用时，需要根据用能一方的要求调节其释放能量的大小，负荷调节性能的好坏决定着系统性能的优劣。

③能源储存效率要高。能量储存时离不开能量传递和转换技术，所以储能系统应能不需过大的驱动力而以最大的速率接收和释放能量。同时尽可能降低能量存储过程中的泄漏、蒸发、摩擦等损耗，保持较高的能源储存效率。

④系统成本低、长期运行可靠。如果能源储存装置在经济上不合理，就不可能得到推广应用。

储能系统可以作为独立的系统接入电网，对电网起到削峰填谷、无功补偿等作用；储能系统也可以与新能源发电一起组成风光储系统，平滑发电侧新能源并网功率；储能系统还可以与风力发电、光伏发电等新能源发电系统一起建在负荷中心组成微网系统，提高能源利用效率、提升电能质量、提高供电可靠性、体现绿色环保等。依据新能源接入的模式，储能微网系统可分为共直流母线和共交流母线两种控制模式。通过多向变流系统实现微网供电，保证用电负荷在电网停电状态下也能不间断运行。通过对电池、逆变器、双向变流器、风光设备的优化配置，交谷太阳能可以实现储能系统、风光储系统、储能微网系统等项目的工程咨询、设计、系统集成、站级监控等。

一、交谷太阳能纯储能系统方案

方案说明：

放电时，电能经过双向变流器逆变为满足电网的交流电，将电能反馈给电网。充电时，电网交流电经过双向变流器整流为直流电为储能电池充电。直流侧和交流侧均可以接入相应类型和功率等级的负载并对其供电。

该方案有多种用途：对电网削峰填谷、电网掉电后孤岛运行独立带载运行、能够对电网进行无功补偿提升电网电能质量减少线损。

此方案的最大优点是控制策略简单，设备通用性高，应用范围广。

二、交谷太阳能共直流母线微网系统方案

方案说明：

新能源发电设备，储能电池均接入到多向变流器的直流母线侧。多向变流器系统由一台双向变流器和一台逆变器组成，双向变流器是直流母线与公共电网之间能量交换的双向变流装置，逆变器则是为微网母线负荷提供稳定交流电能的变流装置。

新能源发电能量可以以直流形式为储能电池充电，也可以双向变流器逆变回市电网，还可以通过逆变器为微网负荷提供交流电能。

在市电失电情况下，双向变流器停止运行，新能源发电系统、储能系统及微网侧逆变器仍能继续工作，保证微网负载不间断供电，可真正实现无缝切换。

此方案最大的优点就是控制逻辑简单，各子系统的自动控制方式较为独立，微网交流输出电能质量好，整体系统可靠性高。

三、交谷太阳能共交流母线微网系统方案

方案说明：

该接线方案中，新能源发电设备接入到多向变流器的微网交流侧。多向变流器由 2 台双向变流器组成，是公共电网、储能电池、交流微网三者之间的能量交换装置。

新能源发电量可以经过变流设备直接以交流形式优先提供给微网负载，在发电量充足的情况下还可通过多向变流器为储能电池充电或者回馈电能给市电网。

在市电失电情况下，电网侧双向变流器停止运行，新能源系统发电、储能系统及微网侧双向变流器仍能继续工作，保证微网负载不间断供电，实现无缝切换。此时新能源发电能量充足，除了为微网侧负载供电外，还可为储能电池充电。

此方案的最大优点是新能源发电系统相对独立，设备通用性高，可选择范围广。

交谷太阳能储能关键技术在储能电站项目运用案例

交谷太阳能4.4MWh集装箱储能电站项目，该储能电站系统采用户外集装箱安装方式，具有高防护、安装简单容易施工的特点。系统主要由储能电池组、BMS系统、250KW并离网型储能变流器、能量管理系统、智能交流配电柜、集装箱、环境控制系统和安防系统等组成。其中，250KW储能变流器具有双向逆变特点，既能向负荷供电，作为系统的调节和支撑单元，又能作为负荷吸收能量，并具备应急电源（UPS）功能。该储能变流器既支持并网运行模式，也可以脱离大电网在孤岛模式下运行。并网运行时，用户可以将变流器设置成上述所说的PQ控制、下垂控制或VSG控制模式，此时变流器可以向负荷供电，也可以给电池进行充电。当检测到电网停电，系统会自动切换离网孤岛模式，离网时的变流器可运行在VF控制、下垂控制或VSG模式，此时储能系统作为主电压源为集装箱所在本地负荷提供稳定的电压和频率支撑，确保负荷系统安全稳定运行。储能系统是未来2年到5年电源行业发展的趋势，国内外市场规模数万亿，目前国内外储能电站建设如火如荼，交谷太阳能在进军储能市场方面已经走在了行业的前列，并凭借在电源行业27年来的深耕细作，相信会在储能市场占领一席之地。