正如不同类型的太阳能电池板改变太阳能发电系统的运行和维护方式一样,多种类型的蓄电池也将会影响太阳能+储能系统的【de】性能【néng】和维护【hù】。如果有人正在寻找便宜和耐【nài】用的储能【néng】产【chǎn】品【pǐn】,可【kě】能会采用【yòng】铅【qiān】酸蓄【xù】电【diàn】池,但这需要一些更多的维护工作。对于需要免维【wéi】护方法的太阳能发电【diàn】系【xì】统的所有者而言,采用锂电池储能系统是一【yī】种主流的选择【zé】,但它们不适用于极端环境。

不同程度的蓄电池维护【hù】工作可【kě】能【néng】会影响太【tài】阳能【néng】+储能采用哪种储能【néng】系【xì】统。以【yǐ】下将解释太阳【yáng】能发电行业使用的几种常用电池储能产品的维护要【yào】求:锂离子【zǐ】电【diàn】池、铅酸蓄【xù】电池、镍镉【gé】电池、液流电池【chí】。

(1)锂离子电池

EguanaTechnologies公司创始【shǐ】人兼首【shǒu】席技术【shù】官BrentHarris表【biǎo】示,锂离子电池因【yīn】其高密度、低维护【hù】、低成本而成【chéng】为大多数太阳能发电应用【yòng】的首【shǒu】选储能产品。锂电池并不适用于一些特定【dìng】的应【yīng】用【yòng】场合,例如极端温度【dù】范围或需要【yào】长时储能的【de】场合,而采用其他电【diàn】池可能更具【jù】成本效益。锂离子电池【chí】最大的【de】维护项目是降解率。就像手机电池一样【yàng】,太阳【yáng】能发电【diàn】设施的【de】储能系统中使用的锂电【diàn】池在经过一定【dìng】次数的充电【diàn】和放电后损【sǔn】耗【hào】严重【chóng】。开发商必须为这【zhè】个降解速【sù】率进行规划。太【tài】阳能【néng】+储能项【xiàng】目使用的两种最常见的【de】锂离子电池类【lèi】型【xíng】是【shì】磷酸铁锂(LFP)电池和锂镍锰钴(NMC)电池。


Sonnen磷酸铁锂(LFP)电池系统

(2)磷酸铁锂(LFP)电池

磷【lín】酸【suān】铁锂(LFP)电池是安全耐用【yòng】的电【diàn】池。由于不采用钴元【yuán】素,因此不会出现热失控【kòng】(火灾【zāi】)问【wèn】题【tí】,也不需要【yào】通风或冷却措施,因【yīn】此可以很【hěn】容易地安装在室【shì】内,非常适合住【zhù】宅储【chǔ】能系统的应用。根据磷酸铁锂(LFP)电池制【zhì】造商Sonnen公司的说法,这种电池【chí】非常适【shì】合用于固定式储能应用,特别是当需要【yào】电【diàn】池每天循【xún】环用于太阳能【néng】发【fā】电自耗优化和并网服务时。

正常操作需要保养什么?

磷酸铁锂(LFP)电池无需更多的维护,但其【qí】安装位置可【kě】能【néng】会影【yǐng】响【xiǎng】性能。锂电池都【dōu】要【yào】采用电池管【guǎn】理系统(BMS),可【kě】自动【dòng】监控每块电池【chí】的温度、充电状态【tài】、循环寿【shòu】命等,以最【zuì】大限度【dù】地提高性能。只要储能系统安装在可接受的温【wēn】度范围和高【gāo】度,可以【yǐ】不【bú】用采用维【wéi】护措施。

Sonnen公司技术副总裁CarlosRestrepo说,“只【zhī】要将【jiāng】磷酸铁锂(LFP)电池存放并安【ān】装在符合产【chǎn】品部署环境的位置,就不需要【yào】定期维【wéi】护。然而,保【bǎo】持电池温度【dù】远离【lí】极端温度【dù】以确保适当【dāng】的【de】性能是很重【chóng】要的。电【diàn】池【chí】不必为季【jì】节性温度变化做好准备。”

EnSyncEnergy公司首【shǒu】席执行官BradHansen说:“磷酸铁锂(LFP)电池【chí】可能遇到过充电、高温、甚【shèn】至物理损伤【shāng】和【hé】压【yā】力的威胁,因此需要【yào】保证【zhèng】安全。当在生活空【kōng】间内或附近【jìn】使用电池时【shí】,选择最安全的【de】电【diàn】池作为系统的基本【běn】组成部分是一个重要的指导原则。”


Eguana公司储能系统采用锂镍锰钴氧化物(NMC)电池

(3)锂镍锰钴氧化物(NMC)电池

锂镍锰钴【gǔ】氧化物(NMC)电池只要经过电【diàn】池管【guǎn】理系【xì】统监控,也可以持久耐用并且非常安全。通过【guò】在【zài】电【diàn】池【chí】化学成【chéng】分中添加镍和锰等【děng】元素,这【zhè】种【zhǒng】电池可以比【bǐ】其他类型锂电池存储更多电能。

正常操作需要什么维护?

与其他的锂【lǐ】电池一样,锂镍锰钴氧化【huà】物(NMC)电【diàn】池无需主要的维护。电池【chí】管理系【xì】统(bms)将监控电池的电压、电流和温度,以确保安全和工作寿命。

Eguana公司的Harris说,“极端操作【zuò】会缩短电池【chí】的使【shǐ】用【yòng】寿命【mìng】,监控系统会通【tōng】过【guò】电池管理系统(BMS)记录运行过程以通知【zhī】保修索赔。在任何可能不安全的操作条件【jiàn】下【xià】,电池管理系统(BMS)关闭系【xì】统。”该公司【sī】的【de】电池储能系统采用【yòng】LGChem公司生产的锂镍【niè】锰钴【gǔ】氧化物【wù】(NMC)电【diàn】池。

只要确认安全温度范围【wéi】,锂镍【niè】锰钴氧化【huà】物(NMC)电池可以在【zài】冬季【jì】使用。

“如果需【xū】要季【jì】节性储能【néng】系统,它们应该存放在室内【nèi】,”Harris说,并引用加【jiā】拿大的【de】冬【dōng】天作为极端的例【lì】子。


PrimusPower公司的ZNBR混合液流电池储能系统

(4)液流电池-特别是溴化锌(ZNBR)电池

溴化【huà】锌(ZNBR)液流【liú】电池(最常见的由PrimusPower公【gōng】司制造)非常适用于大规模长时间储能系统。液【yè】流电池【chí】使用溶解在由隔膜隔开的【de】液体中【zhōng】的两种化【huà】学【xué】组分来提供电荷。溴化锌(ZNBR)液流电【diàn】池具有溶解【jiě】在【zài】电解【jiě】液中的【de】溴化锌【xīn】盐。PrimusPower公司采【cǎi】用的电【diàn】池技【jì】术与传统【tǒng】的溴【xiù】化锌(ZNBR)液流电池略有不同,并且【qiě】其隔膜不【bú】需要清洁或更换。PrimusPower公司使用【yòng】贮存罐存放电解液【yè】,其液流【liú】电池【chí】具有无【wú】限的充放电周期【qī】而不会产生性能退【tuì】化【huà】。液流电池一般很少有【yǒu】维护【hù】要求。

正常操作需要什么维护?

液流【liú】电池就像燃料电池一样,所以它们只是装有电子设备和电解【jiě】槽的盒【hé】子。Primus公【gōng】司表示,其EnergyPods产【chǎn】品【pǐn】仅需【xū】要【yào】经过认证的运营【yíng】和维护(O&M)服务技术人员进【jìn】行年度【dù】维护访问,以便进行例行【háng】检查、更【gèng】换空气过滤器,加满电解【jiě】质。液流【liú】电池可【kě】以在【zài】冬天【tiān】使用【yòng】,并且可以【yǐ】在非常【cháng】寒冷的条件下安装。

“我们全【quán】天候监控所有已部署的电池,以确【què】保正常【cháng】运行,并主动【dòng】解决【jué】任何潜在的现场问【wèn】题。这些数据【jù】也可以实时【shí】提供给业主的运维【wéi】提供商。”PrimusPower的【de】CCOJorgHeinemann说,“我们的电池【chí】设计寿命与采用储能解决方案的【de】太阳能发电设施【shī】的使用【yòng】寿命一样长,甚至时间更长,并且不需要像锂【lǐ】离【lí】子电【diàn】池那样【yàng】需要【yào】添加或【huò】定期【qī】更【gèng】换。”


TrojanBattery公司的凝胶铅酸蓄电池

(5)铅酸蓄电池

众所周知,铅酸蓄【xù】电池可靠而价【jià】格低【dī】廉。它们的栅【shān】格状【zhuàng】结构浸没【méi】在酸性电解液中,其电解【jiě】质【zhì】可【kě】能需【xū】要长期补【bǔ】充。由于【yú】材料的【de】原因【yīn】电池较重,有些必须【xū】安装在通风【fēng】的区【qū】域。此时他们【men】的操作【zuò】和维【wéi】护要求已得到很好【hǎo】的理解,因此它们是【shì】大【dà】多数太阳能+储【chǔ】能应用的理想选择,并且应存放在温度适中的干燥地点。

正常操作需要什么维护?

铅【qiān】酸蓄电池的端【duān】子连接【jiē】应【yīng】该每年检查几次,以【yǐ】确保【bǎo】它们不会随着时间的推移而松【sōng】动。富液【yè】式【shì】铅酸蓄电池需【xū】要定期补【bǔ】充蒸馏水【shuǐ】。玻璃纤维隔【gé】板(AGM)电池和凝【níng】胶铅酸电【diàn】池是密封的,因此不需要补充【chōng】电解液。

如果铅酸电【diàn】池暂时【shí】不【bú】使用,则需要将其妥善保存。TrojanBattery公司【sī】表示铅酸【suān】电池【chí】随着时间【jiān】的推移会自行【háng】放电,即使没有连【lián】接到【dào】负载,也需要【yào】充电至最【zuì】低水平。这种自放电率随温度而【ér】变【biàn】化,高【gāo】温会增加放电速率,而低【dī】温则【zé】会降低放电速率。

TrojanBattery公司【sī】的专【zhuān】家表【biǎo】示,“铅酸电池【chí】所需的维护【hù】并不【bú】是很困难,但是维护工作量较大。对于需要加水【shuǐ】的【de】铅酸电池【chí】来说尤其如此,当加入蒸馏水以补【bǔ】充【chōng】电解液液位时,酸【suān】液将会暴露【lù】在外。我们建议电池维护工【gōng】作人员佩戴安全眼【yǎn】镜和手套【tào】。如果客户在蓄【xù】电池维护方面可以请【qǐng】求外部人【rén】员【yuán】帮助来完成这项任务。”


EnerSys公司的镍镉电池

(6)镍镉(NiCd)电池

镍基电池非常适【shì】合远程离网【wǎng】安装,适用【yòng】于要【yào】求可靠备用电【diàn】源且无法定期维护的苛【kē】刻【kè】应用场合中。它们在极端温度【dù】和【hé】深度放【fàng】电情况下工作良好。

正常操作需要什么维护?

EnerSys公司表示,与铅酸电池维护工和相似【sì】,应该对镍镉(NiCd)电池【chí】进行定期检【jiǎn】查和补充电解【jiě】液【yè】。由于【yú】镍镉(NiCd)电池可以在很宽的工【gōng】作温度范围内工作【zuò】,因【yīn】此不必在冬天为极【jí】端寒冷【lěng】作好准备【bèi】,但电池【chí】存放的空间不应低【dī】于-22°F。只要环境干【gàn】燥【zào】且【qiě】在适【shì】当的【de】温【wēn】度范围内,镍镉(NiCd)电池可以存放(不【bú】连接到【dào】负载)长达12个月的时【shí】间。

EnerSys公司备用电力【lì】业【yè】务开发和营销总监JayFrankhouser表示。“电池系统所有者可以【yǐ】很容易地进行电压读数和镍镉电池【chí】的电解【jiě】质液【yè】位检查。添水【shuǐ】可以由所【suǒ】有者完成,但【dàn】他【tā】们需要【yào】采【cǎi】取安装和操作【zuò】手册【cè】中【zhōng】概述的安【ān】全预防措施。而容【róng】量测试或其他电【diàn】子测【cè】试工【gōng】作应由【yóu】合格的【de】技术人员完成。”