关于户用储能系统中的电池配置的分析和应用介
首页
阅读:
admin
2019-11-05 04:24

  随着电池技术发展和成本的快速下降,目前在户用储能项目中,锂电池已成为主流选择,新增化学电池市场占有率达95%以上。

  电池容量设计中,负载情况是最重要的参考因素。但电池充放电能力、储能机的最大功率、负载的用电时段等同样不容忽视。

  通常,电池手册上面标注的是电池的理论容量,也就是在理想状态下,电池从SOC 100%到SOC 0% 时电池能够释放的最大电量。

  在实际应用中,要考虑电池使用率。如果光伏系统容量较小,或负载用电量较大,电池无法充满即造成浪费。

  由于过程损耗的原因,电池放电量小于电池存电量,负载耗电量小于电池放电量。忽视效率损耗很可能造成电池供电不足的现象。

  本文主要介绍三种常见应用场景下的电池容量设计思路:自发自用(电费较高或没有补贴)、峰谷电价、备用电源(电网不稳定或有重要负载)。

  最理想状态是,光伏+储能系统能够完全覆盖家庭用电。但是这种情况很难实现。所以我们综合考虑投入成本和用电情况,可以选择根据家庭平均日用电量(kWh)来选择电池的容量(默认光伏系统能量充足)。设计逻辑如下 :

  白天用电量少(光伏系统可基本覆盖),在用电高峰期,则需要保证至少一半以上的电量由电池供电,减少电费支出。

  以高峰时期的总用电量为基础计算出电池容量的最大需求值。然后根据光伏系统的容量和投资的效益在该区间内找到一个最佳电池电量。

  主要应用在电网不稳定地区或有重要负载的情境中。2017年初,固德威曾经设计过一个东南亚的项目,具体情况如下:

  在选择电池容量时,需要考虑的就是电池在离网情况下单独供应所需要的电量(假设晚间停电,无PV)。

  其中离网时的用电总功率和离网预计时间是最关键的参数。以停电预计的最长时间4小时来计算,其设计思路可参考:

  这个案例中的重要负载很单一,设计过程相对简单。如果系统中有其他重要负载,需要全部列出(如下例)然后根据全天最长连续停电时长内最大的用电负载功率和用电量,最后确定需要的电池容量。

  ②在自发自用的模式下,假定系统每天在4个小时内平均以3000W给电池充电。有效容量800Ah 的电池充满(不放电的情况下)需要:

  前文提到的三种应用场景中均提到,由于光伏发电存在不稳定性、线损、无效放电、电池老化等造成效率损失,在电池容量设计时,需要保留一定余量。