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光伏儲能系統(tǒng)關鍵設備之蓄電池組

返回列表 來源：搜一搜發(fā)布日期： 2021.02.10 瀏覽次數(shù)：

在光伏儲能系統(tǒng)中，光伏發(fā)電蓄電池的作用是把電能儲存起來，由于單個電池容量有限，通常系統(tǒng)把多個蓄電池通過串并的方式組合起來，以便達到設計的電壓等級和容量要求，所以又稱蓄電池組。在光伏儲能系統(tǒng)中，蓄電池組和光伏組件的初始成本相當，但蓄電組的壽命更低，蓄電池的技術參數(shù)對系統(tǒng)設計非常重要，選型設計時要注意蓄電池的關鍵參數(shù)，如電池容量、額定電壓、充放電電流、放電深度，循環(huán)次數(shù)等等。光伏發(fā)電蓄電池哪里買？就找星火太陽能

電池容量

電池的容量由電池內(nèi)活性物質(zhì)的數(shù)量決定 ，通常用安時Ah或者毫安時mAh來表示。例如標稱容量250Ah（10hr，1.80V/單體，25℃），指在25℃時，10小時以25A的電流放電，使單個電池電壓降到1.80V所放出容量。

電池的能量是指在一定放電制度下，蓄電池所能給出的電能 ，通常用瓦時（Wh）表示。電池的能量分為理論能量和實際能量：如一個12V250Ah的蓄電池，理論能量就是12*250=3000Wh，也就是3度電，表示蓄電池可以保存的電量，如果放電深度是70%，實際能量就是3000*70%=2100 Wh，也就是2.1度電，這是可以利用的電量。

額定電壓

電池正負極之間的電勢差稱為電池的額定電壓 。常見的鉛酸蓄電池額定電壓是2V、6V、12V三種，單體的鉛酸蓄電池是2V，12V的蓄電池是由6個單體的電池串聯(lián)而成的。

蓄電池的實際電壓并不是一個恒定的值，空載時電壓高，有負載時電壓會降低，當突然有大電流放電時，電壓也會突然下降，蓄電池電壓和剩余電量之間存在近似線性關系，只有在空載的情況下，才存在這種簡單關聯(lián)。當施加負載時，電池電壓就會因為電池內(nèi)部阻抗所引起的壓降而產(chǎn)生失真。

最大充放電電流

蓄電池是雙向的，有兩個狀態(tài)，充電和放電 ，這個電流都是有限制的，不同的蓄電池，最大充放電電流不一樣，電池充電電流一般以電池容量C的倍數(shù)來表示，舉例來講，如果電池容量C=100Ah，充電電流為0.15C則為0.15×100=15A。

放電深度與循環(huán)壽命

在電池使用過程中，電池放出的容量占其額定容量的百分比稱為放電深度 。放電深度的高低電池壽命有很深的關系，放電深度越深，其充電壽命就越短。

蓄電池經(jīng)歷一次充電和放電，稱為一次循環(huán)（一個周期）。在一定放電條件下，電池工作至某一容量規(guī)定值之前，電池所能承受的循環(huán)次數(shù)，稱為循環(huán)壽命。

蓄電池放電深度在10%～30%上下為淺循環(huán)放電；放電深度在40%～70%上下為中等循環(huán)放電；放電深度在80%～90%上下的為深循環(huán)放電。蓄電池長期運行的每日放電深度越深，蓄電池壽命越短，放電深度越淺，蓄電池壽命越長。

目前光伏儲能系統(tǒng)通常的蓄電池都是電化學儲能，它是利用化學元素做儲能介質(zhì)，充放電過程伴隨儲能介質(zhì)的化學反應或者變化。主要包括鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池、鋰離子電池等，目前應用以鋰電池和鉛蓄電池為主。

鉛酸電池

鉛酸電池（VRLA），是一種電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的蓄電池 。鉛酸電池放電狀態(tài)下，正極主要成分為二氧化鉛，負極主要成分為鉛；充電狀態(tài)下，正負極的主要成分均為硫酸鉛。應用在光伏儲能系統(tǒng)中，比較多的有三種，富液型鉛酸蓄電池（FLA，flooded lead-acid），閥控式密封鉛酸蓄電池VRLA(Valve-Regulated Lead Acid Battery)，包括AGM密封鉛蓄電池和GEL膠體密封鉛蓄電池兩種， 鉛炭電池，是一種電容型鉛酸電池，是從傳統(tǒng)的鉛酸電池演進出來的技術，它是在鉛酸電池的負極中加入了活性碳，成本提高不多，但能夠顯著提高鉛酸電池的充放電電流和循環(huán)壽命。具有功率密度較大，循環(huán)壽命長和價格較低等特點。

鋰離子電池

鋰離子電池由正極材料、負極材料、隔膜和電解液四個部分組成 ，根據(jù)使用材料不同分為鈦酸鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元鋰等五種，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池躋身主流市場。

三元鋰和磷酸鐵鋰兩種電池并沒有絕對好壞，而是各有千秋，其中三元鋰電池優(yōu)勢在于儲能密度和抗低溫兩個方面，比較適合做動力電池；磷酸鐵鋰三個方面的優(yōu)勢，其一是安全性高，其二是循環(huán)壽命更長，其三則是制造成本更低，因為磷酸鐵鋰電池沒有貴重金屬，因而生產(chǎn)成本較低，比較適合做儲能電池。

鈉硫電池

鈉硫電池是由熔融電極和固體電解質(zhì)組成 ，負極的活性物質(zhì)為熔融金屬鈉，正極活性物質(zhì)為液態(tài)硫和多硫化鈉熔鹽。具有體積小、容量大、壽命長、效率高等優(yōu)點。在電力儲能中廣泛應用于削峰填谷、應急電源、風力發(fā)電等儲能方面。

鈉硫電池能量密度高達760Wh/kg左右，轉(zhuǎn)換效率接近100%，電池循環(huán)次數(shù)高達2500次以上。然而不足是成本高昂，達2000美元/kWh左右;對工作環(huán)境要求苛刻，300℃方能啟動，如果發(fā)生短路故障，溫度會高達2000℃左右，因此對技術有著極高的要求，鈉硫儲能電池國外應用較多，國內(nèi)未能大規(guī)模推廣。

液流電池

液流電池一般稱為氧化還原液流電池 ，是一種新型的大型電化學儲能裝置，正負極全使用釩鹽溶液的稱為全釩液流電池，簡稱釩電池。全釩液流電池是一種新型蓄電儲能設備，不僅可以用作太陽能、風能發(fā)電過程配套的儲能裝置，還可以用于電網(wǎng)調(diào)峰，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性，保障電網(wǎng)安全。

與其他儲能電池相比，液流電池具有設計靈活、充放電應答速度快，性能好、電池使用壽命長，電解質(zhì)溶液容易再生循環(huán)使用、選址自由度大、安全性高、對環(huán)境友好、能量效率高、啟動速度快等優(yōu)點。

總結(jié)

儲能蓄電池技術路線眾多，產(chǎn)品性能、壽命、價格也大不相同，產(chǎn)品沒有好壞之分，在設計電站時，要根據(jù)投資者的要求去選型。小型光伏離網(wǎng)電站，投資有限，可以考慮選用鉛酸膠體蓄電池；中小型光伏離網(wǎng)電站，投資有限，但又希望壽命長，可以考慮選用鉛炭蓄電池；中大型光伏儲能電站，有足夠的預算，對投資回報要求高，可以考慮選用磷酸鐵鋰、鈉硫電池、液流電池等。