如何购买最好的太阳能电池

来源:钜大LARGE    2018-10-26    点击量: 150

家用电池存储是节能消费者的热门话题。如果您的屋顶上有太阳能电池板,那么将任何未使用的电存储在电池中以便在夜间或在阳光充足的日子使用时,这是显而易见的。但这些电池是如何工作的,在安装之前你需要知道什么?


电池基础知识


并网与离网


停电会发生什么?


关键规格


电池类型


我应该买家用电池吗?


术语


电池基础知识


家用电池存储的概念并不新鲜。离网太阳能光伏(PV)和远程房产的风力发电长期以来一直使用电池存储来捕获未使用的电力供以后使用。很可能在未来五到十年内,大多数带太阳能电池板的家庭也将拥有电池系统。


电池可捕获白天产生的任何未使用的太阳能,供以后在夜间和低日照时使用。包含电池的装置越来越受欢迎。尽可能独立于网格是一种真正的吸引力;对于大多数人来说,这不仅仅是一个经济决策,而且也是一个环境决策,而对于一些人来说,这表达了他们希望独立于能源公司的愿望。


如果您的太阳能电池板阵列和电池足够大,您可以用太阳能电源上运行您家里所有电器。使用电池供电的电流每千瓦时比使用电网发电更便宜,具体取决于您所在地区的时间和电费。


并网(无太阳能)


最基本的设置,所有电力都来自主电网。家里没有太阳能电池板或电池。


并网太阳能(无电池)


带有太阳能电池板的家庭最典型的设置。太阳能电池板在白天供电,并且家庭通常首先使用这种电力,在低日照、夜晚和高功率使用时使用电网供电以获得所需的任何额外电力。


并网太阳能+电池(又名"混合"系统)


它们具有太阳能电池板,电池,混合逆变器(或可能是多个逆变器),以及与主电网的连接。太阳能电池板在白天供电,家庭通常首先使用太阳能,使用任何多余的电池为电池充电。在高功率使用时,或在夜晚和低日照时,家庭从电池获取电力,并作为电网的最后手段。


离网


该系统与主电网无关。所有家庭的电力来自太阳能电池板,也可能是其他类型的发电,如风。电池是夜间和低日照时的主要电源。最后的备用通常是柴油发电机,当电力需求突然高时(例如泵启动时)也可能启动。


离网系统通常比并网系统复杂得多且昂贵。与典型的并网系统相比,它们需要更多的太阳能和电池容量,并且还可能需要能够承受更高负载的逆变器以应对峰值需求。离网运行的房屋需要特别节能,并且负载需求需要在一天内得到妥善管理。


离网系统通常仅适用于网格连接不可用或安装成本过高的远程属性。


停电会发生什么?


对于大多数并网系统而言,如果发生停电,拥有电池并不一定能保护您。尽管太阳能电池板可以产生电力,充满电且时刻准备着,但您可能仍然会失去家中的所有电力。这是因为并网系统具有所谓的"反孤岛保护"。在停电期间,必须保护电网和在线路上工作的任何工程免受发电的"岛屿"(例如您的太阳能电池板)意外地将电力泵入线路。对于大多数太阳能光伏系统,提供防孤岛保护的最简单方法是完全关闭。因此,当它感知到电网停电时,您的太阳能光伏系统会关闭,而您根本没有家用电源。


更复杂的逆变器可以在停电期间提供防孤岛保护,但仍然保持太阳能电池板和电池运行,以便房子有一些电力。但是期望为这样的系统支付更多费用,因为硬件更昂贵,并且您可能需要更多的太阳能和电池容量,而不是您认为在停电期间运行房屋几个小时。您可以选择仅允许关键的家用电路在这种情况下运行,例如冰箱和照明。这可能需要额外的布线工作。


电池规格


这些是家用电池的关键技术规格。


容量


电池可储存多少能量,通常以千瓦时(kWh)为单位。标称容量是能量电池可以容纳的总量;在考虑到放电深度后,可用容量是实际可以使用多少。


放电深度(DoD)


以百分比表示,这是在不加速电池劣化的情况下可安全使用的能量。大多数电池类型需要始终保持一定电量以避免损坏。锂电池可以安全地放电至其标称容量的约80-90%。铅酸电池通常可以放电至约50-60%,而液流电池可以100%放电。


功率


电池可以提供多少功率(千瓦)。最大/峰值功率是电池在任何给定时刻可以提供的最大功率,但是这种功率突发通常只能持续很短的时间。持续功率是电池有足够电量时输出的功率。


效率


对于每增加一千瓦的电量,电池实际存储和再次放出的电量是多少。总会有一些损失,但锂电池的效率通常应该超过90%。


充电/放电循环总次数


也称为循环寿命,这是电池在被认为达到其使用寿命之前可以执行多少次充电和放电循环。不同的制造商可能会以不同的方式评价。锂电池通常可以运行数千个循环。


寿命(年或周期)


电池的预期寿命(及其保修)可以按周期(见上文)或年份(通常根据电池的预期典型使用情况估算)进行评级。寿命还应说明寿命结束时的预期容量水平;对于锂电池,这通常约为原始容量的60-80%。


环境温度范围


电池对温度敏感,需要在一定范围内工作。它们可能在非常炎热或寒冷的环境中降级或关闭。


电池类型


锂离子


这些电池是当今家庭中安装的最常见类型的电池,它们使用与智能手机和笔记本电脑中较小型电池类似的技术。有几种类型的锂离子化学。家用电池中常用的类型是特斯拉和LG化学公司使用的锂镍锰钴(NMC)。


另一种常见的化学物质是磷酸铁锂(LiFePO或LFP),据说比NMC更安全,因为热失控风险较低(电池损坏和过热或过度充电引起的潜在火灾),但能量密度较低。LFP用于比亚迪和Sonnen等家用电池。


优点


它们可以提供数千次充放电循环。


它们可以大量排放(占其总容量的80-90%)。


它们适用于各种环境温度。


它们在正常使用中应持续10年以上。


缺点


寿命结束可能是大型锂电池的问题。


它们需要回收有价值的金属并防止有毒的垃圾填埋,但大规模的计划仍处于起步阶段。随着家用和汽车锂电池变得越来越普遍,预计回收过程将得到改善。


铅酸、高级铅酸(铅碳)


有助于启动汽车的良好旧铅酸电池技术也可用于大规模存储。这是一种众所周知且有效的电池类型。Ecoult是一个制造先进铅酸电池的品牌。然而,如果没有显着的性能发展或价格下降,很难看到铅酸与锂离子或其他技术长期竞争。


优点


相对便宜,具有已建立的处理和回收过程。


缺点


很笨重。


对高环境温度敏感,这会缩短它们的寿命。


充电周期较慢。


流动电池


锂离子最有前途的替代品之一,这种类型使用泵送电解质(如溴化锌或钒离子)和化学反应来储存电荷并再次释放。Redflow的ZCell电池是澳大利亚目前可用的主要液流电池。


优点


可以放电到其容量的100%并且没有残余放电,因此不会随着时间的推移而失去电荷。


不会随着时间的推移而失去电量


在高环境温度下运行良好。


相对容易回收利用。


可以保存10年以上。


缺点


作为新技术,与锂离子相比,它们相对昂贵。


不能忍受冷井(低于15°C)。


需要经常维护,所以会引起暂时停止服务。


其他类型


电池和存储技术正处于快速发展的状态。目前可用的其他技术包括Aquion混合离子(盐水)电池,熔盐电池和最近宣布的ArvioSirius超级电容器。我们将密切关注市场,并在未来再次报道家用电池市场的状况。


我应该买家用电池吗?


对于大多数家庭来说,我们认为电池还没有完全的经济意义。电池仍然相对昂贵,并且投资回收期通常比电池的保修期更长。目前,锂离子电池和混合逆变器的成本通常在8000美元到15,000美元之间(已安装),具体取决于容量和品牌。但价格正在下降,在两三年内,将蓄电池与任何太阳能光伏系统相结合可能是正确的决定。


然而,现在许多人正在投资家用电池存储,或者至少确保他们的太阳能光伏系统已准备好电池。我们建议您在进行电池安装之前,先从信誉良好的安装人员处理两到三个引号。


如果您正在做总结以确定电池是否对您的家庭有意义,请记住考虑上网电价(FiT)。这是您为太阳能电池板产生的任何多余电量并输入电网所支付的金额。虽然澳大利亚大部分地区的上网电价通常很低,但您仍应考虑成本。在拥有慷慨的上网电价的地区,如北部地区,不安装电池并为您的剩余发电收集上网电价可能更有利可图。


术语


瓦特(W)和千瓦(kW)


用于量化能量转移率的单位。一千瓦=1000瓦。使用太阳能电池板时,以瓦特为单位的额定值表示电池板在任何时间点可以提供的最大功率。对于电池,额定功率指定电池可以提供多少电量。


瓦时(Wh)和千瓦时(kWh)


衡量一段时间内的能源生产或消费。千瓦时(kWh)是您在电费单上看到的单位,因为随着时间的推移,您需要支付电费。一小时产生300W的太阳能电池板将提供300Wh(或0.3kWh)的能量。对于电池,以kWh为单位的容量是电池可存储的能量。


BESS(电池储能系统)


这描述了完整的电池组件,集成电子设备和软件,用于管理充电、放电、放电深度等级等。


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