微网储能应用

储能作为近几年的热议话题，随着能源短缺以及政策导向，这两年储能市场得到了爆发式增长，作为与电池密不可分的应用，随着市场需求的提升，对于充电技术、电池能量密度与安全也提出了更高的要求。本章简要介绍储能的应用场景，着重介绍微网与储能，同时引入适用的产品系列，供设计人员参考。

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储能十大应用场景

参考来源：电力电子技术与新能源—《储能项目十大应用场景》

1. 5G基站+储能，在积极适应5G网络新业务要求，助力能源结构转型的背景下，“通信储能锂电化，锂电智能化”成为大势所趋。
2. 数据中心+储能，储能系统接入数据中心，可增强数据中心的供电可靠性，防止偶然断电导致数据丢失。储能系统通过削峰填谷、容量调配等机制，提升数据中心电力运营的经济性，低碳节能
3. 城际轨道交通+飞轮储能，城市轨道交通车站间距短，列车频繁启动、制动，在运营过程中可以说是“用电大户”。列车在制动（也就是人们常说的“刹车”）过程中会产生数量可观的能量，具有回收利用价值。
4. 光储充电站，储能的加入一方面可帮助光伏在应用过程中解决一部分发电冗余和并网问题，另一方面可发挥组合优势，带动光伏、储能、充电桩多向发展。
5. 零碳智慧园区+储能，工厂园区面积大，机柜、机房等设备较多，所以用电具有用电功率大、长时间高负荷、设备能耗大等特点，且我国工业园区有较高的电价差，适用于储能项目的峰谷套利。
6. 医院+储能备用电源，由于医院为生命服务的特殊性，手术室、病房、抢救室等等，医院的每一个角落都是生命的通道，绝不能出任何运行问题。储能项目可以充当UPS（不间断电源）的功能保证医院重要负荷不断电，为医院平稳运营提供坚实的电力保障。
7. 石油+储能，由于试油气队野外作业，主要靠柴油发电机供电，无可靠固定、可连续供电的经济型电源。采用性价比高的锂电池储能系统来解决供电不连续、用电瓶颈等问题。
8. 微电网+储能，微电网，也被称为分布式能源孤岛系统，将发电机、负荷、储能装置及控制装置等系统地结合在一起，形成一个单一可控的单元，同时向用户供给电能和热能。
9. 风光+储能，前面说的都是用电侧的储能，而在发电侧，新能源发电配储比例逐步增加，有些地区强制配储能，也为共享储能等模式开辟了发展的道路。
10. 电网+共享储能，电网侧储能接入输电网或配电网，由电网公司统一调度，能够独立参与电网的调节，电网调峰储能系统通过高储低放实现调峰调频，保证电网稳定。同时，还能够提升电网的输送能力，缓解阻塞，还能当故障紧急备用电源。

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微网+储能

光伏微网

结构相对简单一些，光伏电池产生直流电，通过逆变器转换成所需的市电，通常为220Vac或380Vac，微逆变功率通常在1-7.5kw,作为一个分布式能源孤岛，通常发电为自用。

光伏微网+储能

储能电池的引入使得微网系统可靠稳定运行得到充分保障，也能最大限度减少柴油的消耗，实现清洁能源的目的。

储能电池的引入需要配置充放电电源，充电为AC/DC，放电为DC/AC，即电池电压直接放电逆变道电网侧。

另外一种微网储能系统会把电池低压转化为直流高压，即与逆变器直流母线端连接，电池电压通常在24-96Vdc,母线电压在400Vdc。

逆变器结构拓扑常见的为原边LLC全桥，副边全桥整流，副边可以采用二极管整流，也可以适用MOSFET或IGBT，在提高效率的同时可以实现双向充放电。

适用的产品系列

功率器件：

针对于逆变器有650V MOSFET与IGBT，电池充放电可以使用低压100-200V MOSFET，该电压范围有沟槽工艺以及超级结产品。

驱动产品

主打低边非隔离驱动，电流范围1.5-30A，产品系列为IX4340/IXD_600以及碳化硅驱动IC IX4351.

浪涌防护

在之前文章光伏逆变器解决方案里面有提及过光伏保险丝以及防雷保护，其中压敏电阻Xtreme以及M3为高能量密度新产品，可以带来更好防护更小的尺寸设计，这里不再重点介绍，感兴趣的可以在公众号翻阅。

低压保险丝

456SDE系列交流250Vac，直流80Vdc，额定电流范围40-60A，可以作为低压电池输入保护，也可以用于交流大电流场合。

881系列作为板载式产品，电压100Vdc，60-100A电流范围，新产品最大可以达到125A的额定电流，可以用在低压电池输入端作为过流保护。

螺栓型保险丝Mega 998系列，可以用于配电盒，直流电压70V，电流范围60-500A。

以上几款低压保险丝广泛应用于储能领域，有兴趣的可以做具体了解

机械开关

点触、按钮、旋钮、拨杆等机械式开关产品系列比较齐全，这是继现有保护、功率与传感三大品类器件后又扩充的产品线。

不管是微网储能还是工商业储能，实际涉及到的结构拓扑差别不是很大，随着功率的增加，相应的电压也会提升，从而减小对于功率器件与保护器件的工作电流要求，相应的产品系列也随之改变。储能行业已经站在风口，未来可期。