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1、户用储能系统中的电池如何配置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ZZ主流选择,新增化学电池市场占有率达95%以上。液潦电述液潦电述匚超获电容锂电锂电铅酸电池2000-2017年全球化学储能技术分布2017年全球新増化学储能技术分布【解读】相比铅酸电池，锂电池具有效率高、循环寿命长、电池数据精确，一致性高等优势。二.电池容量设计常见四大误因1. 只根据负载功率和用电量选择电池容量电池容量设计中，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。2、电池的理论容量和实际容量通常，电池手册上面标汪的是电池的理论容量 也就是
2、在理想状态下，电池从 zSOC100%到SOCO%时电池能够释放的最大电量。而在实际的应用中，考虑到电池寿命,不允许放电到SOCO%，会设置保护电量。soc保护电池保护电量3. 电池容量选择越大趣好在实际应用中，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。4-电池容量设计完美契合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氨组件逆变电网VI电池负载纟E件功率充电：电迪充电效率-T电迪供负载：电迪放电效率岌逆变效率孩负裁端效率uE不同应用场景下的电池容量设讯本文主要介绍三种常见应用场景下的电
3、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）。1自发自用由于电价较高或者光伏并网补贴较低（无补贴），安装光伏储能系统以降 低电 费支出。假设电网稳定，不考虑离网运行光伏只是为了降低电网用电量般白天光照比较充足最理想状态是，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:平均用链8kWh/day5KW光伏窗陈统平均发电15kWh / day睨冋干屋托电星F5kWh / day H电鳩迫电 址厂电池标号 5
4、kWh如果能够准确搜集用电规律,结合储能机管理设置,可以尽量提高系统利 用率二.峰谷电价峰谷电价的结构大致如下图所示,17 : 00-22 : 00 为用电高峰期：旺时间17:0022:00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 半以 上的电量由电池供电，减少电费支出。假设高峰期平均日用电量：20kWh 其设计思路如下:I考虑DOD、施电疑 lOkWh QkWh高雀时平均用电呈20kWh/ 天數留一2星用电髙邸怅 5h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。二、电网不稳定地区备用电源主要应
5、用在电网不稳定地区或有重要负载的情境中。2017年初，固德威曾经设计过个东南亚的项目，具体情况如下：应用场地：养鸡场，考虑光伏可铺设面积，大概可以装5-8KW组件重要负载：护换气风扇，单个风扇的功率550W （如果换气扇不工作，养鸡棚内供氧不足）电网情况:电网不稳定，不定时停电，最长停电时长34小时应用要求：电网正常情况下，电池优先充电；电网停电时，电池+光伏保证重要负载（风扇）正常运行在选择电池容量时，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（假设晩间停电，无PV ）。序号用电器功率数量总功率Z m_X用电时间预计离网最长时间1 1换气风机550W42200W24小时3 4小时其中
6、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,具设计思路可参考：停电时长4h离网供电星4h*2.2kW 8.8kWh电池电量83kWh|考念DOD、応改电加9.78kWh停电时垂要负载总功率2200W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。序号用电器功率数量总功率(W)用电时间预计离网最长时间1 热水器1500W11500W19:00-21:002 电冰箱45W145W24小时3 4小时3 照明灯40W624018:0
7、0-23:00N 四.电池容量设计中的两个重要因1.光伏系统容量假定电池全部由光伏充电储能机给电池充电的最大功率为 5000W每天日照小时数为 4h那么： 在电池作备用电源的模式下,有效容量 800Ah 的电池在理想状态下充满 平均需要:8OOAh/1O0A4h=2 天 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：8OOAh*5OV/3OOO=13 天无法满足负载日常用电。而在常规自发自用的系统下,电池无法充满。2、电池冗余设计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。Z设计电量设计余量保护电量电池余量的设计比较自由，设计者可以根据自身系统设计的实际情况综合判定。
