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2025.16科学技术创新-81-
光伏发电系统中能源存储技术对电网稳定性的
影响分析
索志刚1，2
（1.中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司，河北石家庄；
，河）
2.河北省电力勘测设计技术创新中心北石家庄
：。然而，光伏发电的输出
摘要随着可再生能源的广泛应用，光伏发电因其环保和可持续特性而受到重视
特性受气候变化和昼夜周期的影响，表现出显著的间歇性和波动性，给电网的供需平衡带来了挑战。本文探讨
了能源存储技术在光伏发电系统中的应用，主要分析了蓄电池和超级电容等储能技术对电网稳定性的影响。通
过数学模型和仿真分析，本文展示了能源存储技术如何实现负载平衡和频率调节，从而提升电网的稳定性和可
。，优化电力系统的运行效率。
靠性研究结果表明，适当的储能配置能够有效缓解光伏发电的波动性
关键词：光伏发电；能源存储技术；负载平衡；频率调节；电网稳定性
中图分类号TM615文献标识码A文章编号2096-4390渊2025冤16-0081-04
1背景概述3国内外研究现状
随着全球对可再生能源的重视程度不断加深，光在光伏发电系统中，能源存储技术的选择和应用
，。锂离子电池被认为是最具
伏发电作为一种具有环保和可持续特性的能源形式受到了广泛的研究与关注
得到了广泛的推广和应用。光伏发电能够有效地减少前景的储能技术之一，其高能量密度（通常为150~250
缓解能源危机[1]（可达
温室气体排放，。然而，光伏发电的主Wh/kg）和良好的充放电效率90%以上）使其能
要挑战在于其输出特性，光伏系统的电能产生具有明够快速响应负荷变化，满足电网对供电可靠性的需
[4]
显的间歇性和波动性。这种不稳定性对电网的供电质求。抽水蓄能作为一种成熟的储能技术，通过在电力
量和稳定性提出了严峻的挑战。需求低时利用多余电力将水抽至高位储存，在需求高
2能源存储技术的概述峰时释放水流驱动发电，其能量转换效率一般在70%
能源存储技术作为一种可将电能存储并按需释~80%之间，适合大规模储能，尤其在地形适宜的区域。
[2]（
放的技术手段，在现代能源体系中占据关键地位。当压缩空气储能CAES）技术则利用低电价时的电
前，常见的储能技术呈现出多样化特点。锂离子电池力将空气压缩储存于地下容器中，待需求增加时释放
[5]
由于具有高能量密度以及较长的循环寿命，在众多储压缩空气驱动涡轮发电。尽管CAES技术在大规模
能技术中脱颖而出，尽管其成本相对偏高，但在快速储能方面表现出，但其能量转换效率通常低于其他
响应负荷变化方面展现出卓越性能，从而在光伏发电储能技术，且其设和运行成本较高。超级电容器则
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