随着【zhe】电池技【jì】术发展和成本的快速【sù】下【xià】降【jiàng】，目前在户用储能【néng】项目中，锂电池已【yǐ】成【chéng】为主流选择【zé】，新增化学电池市场占有率达95%以上。
【小固解读】相比【bǐ】铅酸电池，锂【lǐ】电【diàn】池具有效率高、循环寿命长【zhǎng】、电池数据精确，一致性高【gāo】等优势。
二、电池容量设计常见四大误区
1、只根据负载功率和用电量选择电池容量
电池容量【liàng】设【shè】计中，负载【zǎi】情况是最重【chóng】要的参考因素。但电池充【chōng】放电【diàn】能力、储能机【jī】的最大功率、负【fù】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【cháng】，电池手册上面标注【zhù】的是电池的理论容【róng】量，也就【jiù】是在理想状【zhuàng】态下，电池从【cóng】SOC100%到SOC0%时电【diàn】池能够释放的【de】最【zuì】大电量。
而【ér】在实际的【de】应用中，考虑到电池寿【shòu】命，不【bú】允许放电到SOC0%，会设置保【bǎo】护电量。
3、电池容量选择越大越好
在实际应用【yòng】中，要考虑电池使用率。如果光伏系【xì】统容量较【jiào】小【xiǎo】，或负载【zǎi】用电【diàn】量较大【dà】，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【xiǎo】于电【diàn】池存电量，负载耗电量小【xiǎo】于电池【chí】放电量【liàng】。忽视效率损【sǔn】耗【hào】很可能【néng】造成电池供电不【bú】足【zú】的【de】现象。
三、不同应用场景下的电池容量设计
本文【wén】主【zhǔ】要介绍三种常见应用场【chǎng】景下的电【diàn】池容量设计思路【lù】：自发自用(电费较【jiào】高或没有补贴)、峰谷电价、备用电源(电网【wǎng】不稳定【dìng】或【huò】有重【chóng】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
一般白天光照比较充足
最理想状态【tài】是，光【guāng】伏+储能【néng】系统【tǒng】能够完全覆盖家庭用电【diàn】。但【dàn】是这【zhè】种情况很难实现。所以【yǐ】我们综合考虑投入成本【běn】和用电情况，可以【yǐ】选择根【gēn】据家【jiā】庭平【píng】均日用电量(kWh)来选择电池【chí】的容量(默认光伏系统能【néng】量充足)。设计逻辑【jí】如下：
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如果能够准确搜【sōu】集用电规律，结【jié】合【hé】储【chǔ】能机管理【lǐ】设置，可以尽量提高系统利【lì】用【yòng】率。
二、峰谷电价
峰【fēng】谷电【diàn】价【jià】的结构大致如下图所示，17：9-21：00为用电高峰期【qī】：
白天用电【diàn】量少(光伏系统可【kě】基本覆【fù】盖)，在用电高峰期，则需要保证至【zhì】少一半以上的电量由电池【chí】供【gòng】电【diàn】，减少电【diàn】费支【zhī】出。
假设高峰期平均日用电量：20kWh
其设计思路如下：
以高峰时期的总用电【diàn】量【liàng】为基础计算出【chū】电池容量的【de】最大【dà】需求值。然后根据光伏系统的【de】容【róng】量和投资的效益在【zài】该区间内找到【dào】一个【gè】最佳电池电量。
三、电网不稳定地区——备用电源
主要应用【yòng】在电网不【bú】稳定【dìng】地区或有重要负载的情境中。2017年初，固德威【wēi】曾经【jīng】设【shè】计过一个东南亚的项目，具体情【qíng】况【kuàng】如下【xià】：
应用场【chǎng】地：养鸡场，考虑光【guāng】伏可铺设面积，大概可以装【zhuāng】5-8KW组件
重要【yào】负载：4*换气风扇，单个风【fēng】扇的功率550W(如果换气扇不【bú】工【gōng】作，养鸡【jī】棚内【nèi】供氧不【bú】足)
电网情况：电网不稳定，不定时停电，最长停电时长3~4小时
应【yīng】用要求【qiú】：电网正常情况下【xià】，电池【chí】优先充电;电【diàn】网停电时，电池【chí】+光伏保证重要负【fù】载(风【fēng】扇)正常运行
在选择电【diàn】池容量时，需要考虑【lǜ】的就是电池在【zài】离网【wǎng】情【qíng】况【kuàng】下单独供应所需要的电量(假设晚间【jiān】停电，无【wú】PV)。
其中离网时的用【yòng】电总功【gōng】率和离【lí】网预计【jì】时间是最关键的参数。以停电预计【jì】的最长【zhǎng】时间4小【xiǎo】时来计算，其设计【jì】思路可【kě】参考：
这个案例中的重要【yào】负载【zǎi】很单一，设计过程相对【duì】简单。如果系统中有其他重要负载，需要全部列【liè】出【chū】(如下例【lì】)然【rán】后根据全【quán】天最长连续停【tíng】电时长【zhǎng】内最大的用电负载【zǎi】功率和用电量，最【zuì】后确定需【xū】要【yào】的电池容【róng】量。
四、电池容量设计中的两个重要因素
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：
①在电池作备用电源的模式下，有【yǒu】效容量800Ah的电池【chí】在理想状【zhuàng】态下充满【mǎn】平均需要【yào】：
800Ah/100A/4h=2天
②在自发自用的模式【shì】下，假定系统每【měi】天在4个小时内平【píng】均以3000W给【gěi】电池充【chōng】电。有效【xiào】容量800Ah的电池【chí】充满(不放电的情况【kuàng】下)需要：
800Ah*50V/3000=13天
无法满足负载日常用电。而【ér】在常规自发自用【yòng】的系【xì】统【tǒng】下，电池无法充【chōng】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【cún】在【zài】不【bú】稳定性【xìng】、线损、无效放【fàng】电、电池老化等造成效率损失，在电池容量设【shè】计时，需要【yào】保【bǎo】留一【yī】定余量。
电池余量的【de】设计比较自由，设计者【zhě】可以根据自【zì】身【shēn】系统设计的【de】实际情况综合【hé】判定。
总结
本文针对几种常【cháng】见【jiàn】应【yīng】用场景，介绍了【le】电池容【róng】量【liàng】设计的方【fāng】案。从中可以看出，其实【shí】三种场景下设计的思路相【xiàng】似【sì】，核心条件固定，只是不同场景【jǐng】下，需要考虑不同因【yīn】素【sù】。
本【běn】文【wén】仅【jǐn】就【jiù】几种【zhǒng】设【shè】计思路进行介绍【shào】，篇幅所【suǒ】限，具体计算细节如效【xiào】率、损耗等不能一一说明，如果您对文中提到【dào】的设【shè】计方式和计算方法有疑【yí】问，欢迎给我【wǒ】们留言。
