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+储能系统的性【xìng】能和【hé】维护。如果有人正【zhèng】在寻找便宜和耐【nài】用的储【chǔ】能产品,可能会采用铅【qiān】酸蓄电池,但这【zhè】需要一些更【gèng】多的维护工【gōng】作【zuò】。对于需要免维护【hù】方法的太阳能发电【diàn】系统【tǒng】的所有者而言,采用锂【lǐ】电池储能【néng】系【xì】统是【shì】一种【zhǒng】主流的选择,但它们不适用于极端环境。

不同程度的蓄【xù】电池维护【hù】工作可能【néng】会影响太阳能+储能采用哪种储能系【xì】统。以下将解释【shì】太阳能发【fā】电行业使用的几种【zhǒng】常用电池储能产【chǎn】品的维护要【yào】求:锂【lǐ】离子电池、铅【qiān】酸蓄电池、镍镉电池【chí】、液流电【diàn】池。

(1)锂离子电池

EguanaTechnologies公司创始【shǐ】人【rén】兼首【shǒu】席技术官BrentHarris表示【shì】,锂离子电池因其高【gāo】密度、低维护、低成本而【ér】成为大【dà】多数太阳能发电应用的【de】首【shǒu】选储能产【chǎn】品。锂电【diàn】池并不适用于一些特定的应用场合,例如极【jí】端温【wēn】度范围或需要长时储【chǔ】能的场合【hé】,而采用其他电池可能更具成【chéng】本效益。锂离子【zǐ】电【diàn】池【chí】最大的【de】维护项目是降【jiàng】解率。就像手机电池一样,太阳能发【fā】电设施的储能系【xì】统中使【shǐ】用的锂【lǐ】电池在经过一【yī】定次数的充电和放电后损耗严重。开【kāi】发商必须【xū】为这【zhè】个降解速【sù】率【lǜ】进【jìn】行规划【huá】。太阳能+储能项目使用的两【liǎng】种最常见的锂【lǐ】离子电池类型【xíng】是磷酸铁锂(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

磷酸铁【tiě】锂【lǐ】(LFP)电池是安全耐用的电池。由于不采用钴元素【sù】,因此【cǐ】不会出【chū】现热失控(火灾)问题,也不需要【yào】通【tōng】风或【huò】冷却措施,因【yīn】此【cǐ】可以【yǐ】很容易【yì】地安装【zhuāng】在室内,非【fēi】常适【shì】合住宅储【chǔ】能系统的应【yīng】用。根据【jù】磷酸铁锂【lǐ】(LFP)电池制造商Sonnen公司【sī】的【de】说【shuō】法,这种电【diàn】池非常适合用于固定式储能应用,特别是当需要电池每天循环用于太【tài】阳能发电自耗优化和【hé】并网服务时。

正常操作需要保养什么?

磷酸铁锂(LFP)电池无需【xū】更【gèng】多的【de】维护【hù】,但其安装【zhuāng】位置可能会影【yǐng】响性能。锂电池都要【yào】采用电池管【guǎn】理系统(BMS),可自动监控每块【kuài】电池的温度、充电状态、循环寿【shòu】命等,以最大【dà】限度地提高【gāo】性【xìng】能【néng】。只要储能系统安装在可接受【shòu】的温【wēn】度范围和高度,可以【yǐ】不【bú】用采用维【wéi】护【hù】措施。

Sonnen公司【sī】技术副总【zǒng】裁CarlosRestrepo说,“只要将磷酸铁锂(LFP)电【diàn】池【chí】存放【fàng】并安装在符合产品部署环境的位置,就不需要定期维护。然而【ér】,保持【chí】电【diàn】池温度【dù】远离极端温度以确保适当的性能【néng】是很重【chóng】要【yào】的。电池不必【bì】为季节性温【wēn】度【dù】变化做好【hǎo】准备。”

EnSyncEnergy公司首席执【zhí】行官BradHansen说:“磷酸铁锂(LFP)电池【chí】可能【néng】遇到过充电、高温、甚至物理损【sǔn】伤和压力的【de】威胁,因此需【xū】要【yào】保【bǎo】证安全。当在生活空【kōng】间内或附【fù】近使【shǐ】用电池时,选择最【zuì】安【ān】全的电【diàn】池作为系统的基本组成部分是一个【gè】重要的【de】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【lǐ】镍锰钴氧【yǎng】化【huà】物(NMC)电池只要经过电池管理系统监控,也可以持久耐用并且非常安全。通过在【zài】电【diàn】池化【huà】学成【chéng】分中添【tiān】加【jiā】镍和锰【měng】等元素,这种【zhǒng】电池可以比其他类型锂【lǐ】电池【chí】存储更多电能【néng】。

正常操作需要什么维护?

与其他的锂电【diàn】池【chí】一样,锂镍【niè】锰钴氧化物(NMC)电池无需【xū】主要的维护【hù】。电池【chí】管理系统(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,“极端操作会缩短电池的使用寿命,监控【kòng】系统会通过电池管理系统【tǒng】(BMS)记录运行过程【chéng】以【yǐ】通知【zhī】保修【xiū】索赔【péi】。在任何可能【néng】不【bú】安全的操作条件下,电池【chí】管理系统【tǒng】(BMS)关闭系统【tǒng】。”该公司的【de】电【diàn】池【chí】储【chǔ】能系统采【cǎi】用LGChem公司【sī】生【shēng】产的锂镍锰钴氧化物(NMC)电池。

只要【yào】确认【rèn】安全温度范【fàn】围,锂【lǐ】镍锰钴氧化物(NMC)电池【chí】可以在【zài】冬季使用。

“如果需要季节【jiē】性【xìng】储【chǔ】能系【xì】统【tǒng】,它们应【yīng】该存放在室内,”Harris说,并引用加拿大的冬天【tiān】作为【wéi】极端的例子。


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

溴化锌(ZNBR)液流电池(最常见的由PrimusPower公司制造)非常适用于大规模长时【shí】间储【chǔ】能系【xì】统。液流电池使【shǐ】用溶解在由【yóu】隔【gé】膜隔【gé】开的【de】液体中的两种化学组分来提供电【diàn】荷。溴化【huà】锌(ZNBR)液流电池具【jù】有溶解在电【diàn】解【jiě】液中的溴化锌盐。PrimusPower公司【sī】采用的电池技术与传统的溴化锌(ZNBR)液流电池【chí】略有不同,并且其隔【gé】膜【mó】不需【xū】要清洁或【huò】更换。PrimusPower公司使用贮存罐存【cún】放电【diàn】解液【yè】,其【qí】液流电池【chí】具有无限的充放电周期而【ér】不会产生性能退【tuì】化。液【yè】流电【diàn】池一【yī】般很少有维【wéi】护要求。

正常操作需要什么维护?

液流电池【chí】就像燃【rán】料电池一样,所以它【tā】们只【zhī】是装有【yǒu】电【diàn】子设备【bèi】和【hé】电解槽的盒子。Primus公司表示,其【qí】EnergyPods产品仅需要经过认证【zhèng】的运营和维护(O&M)服务技术人员进行年度维【wéi】护访问【wèn】,以【yǐ】便进行【háng】例行检查、更换空气过滤器,加满【mǎn】电解质。液流电【diàn】池可以在冬天【tiān】使用【yòng】,并且可以【yǐ】在【zài】非常寒冷的条件下【xià】安装。

“我们全天【tiān】候监控【kòng】所有已【yǐ】部【bù】署的电池【chí】,以确保正常运行,并【bìng】主动解决任【rèn】何潜在的现场问题。这些数据也可【kě】以实时【shí】提供给【gěi】业主的运维提供【gòng】商。”PrimusPower的CCOJorgHeinemann说【shuō】,“我们【men】的电池【chí】设【shè】计寿命与采用储能解决方【fāng】案的太阳能发【fā】电设施的【de】使用寿命一样长,甚至时间更长,并且不需【xū】要像锂离子电池【chí】那样【yàng】需要【yào】添加或定期更换【huàn】。”


TrojanBattery公司的凝胶铅酸蓄电池

(5)铅酸蓄电池

众所周知,铅酸蓄电池可靠而价格低廉。它们【men】的【de】栅格【gé】状结【jié】构浸没在【zài】酸性电解液中【zhōng】,其电解【jiě】质可能需【xū】要长期补充。由于材料的【de】原因【yīn】电【diàn】池较重,有些【xiē】必须安装在通风【fēng】的区域。此时他们的操【cāo】作和【hé】维护要求【qiú】已得到很好的理解,因此它们【men】是大多数太【tài】阳能+储能应用的【de】理想选择,并【bìng】且【qiě】应存放在温【wēn】度适【shì】中的干燥地点【diǎn】。

正常操作需要什么维护?

铅【qiān】酸蓄电池的【de】端子连接应该【gāi】每年检查几次,以【yǐ】确保【bǎo】它们不会【huì】随着时间的推移而松动。富液式铅酸蓄【xù】电【diàn】池需【xū】要【yào】定期【qī】补充蒸馏水。玻璃纤维隔【gé】板(AGM)电池和【hé】凝胶铅酸电池是【shì】密封的,因【yīn】此不需要补充电解液【yè】。

如果铅酸电池暂时不使用,则需要将其妥善保存。TrojanBattery公司表示铅酸【suān】电池随着【zhe】时间的【de】推移会自行放电,即使没有连接到负【fù】载,也需要充电至最低【dī】水【shuǐ】平【píng】。这【zhè】种自【zì】放电率随温度而变化【huà】,高温会【huì】增【zēng】加放电速率【lǜ】,而【ér】低温则会【huì】降【jiàng】低放电速【sù】率。

TrojanBattery公【gōng】司的专家表示,“铅酸【suān】电池所【suǒ】需【xū】的维护【hù】并【bìng】不是很困难,但是【shì】维护工作量较大。对于需要加水的铅酸【suān】电【diàn】池来说尤其如此,当加入蒸馏水以补【bǔ】充【chōng】电解液液位时,酸液将会暴露在【zài】外。我们建议电池【chí】维护工作人员佩戴安全眼镜【jìng】和手套【tào】。如果客户在蓄【xù】电池维护方【fāng】面【miàn】可以请【qǐng】求外部人员帮助来完【wán】成这项【xiàng】任务。”


EnerSys公司的镍镉电池

(6)镍镉(NiCd)电池

镍基电池【chí】非常适合【hé】远程离网安装,适用于要求可靠备【bèi】用电源【yuán】且【qiě】无【wú】法【fǎ】定期维【wéi】护的苛刻应【yīng】用场合中。它们在【zài】极端温度和深度【dù】放电情况下工【gōng】作良好。

正常操作需要什么维护?

EnerSys公司表示,与铅酸电池【chí】维护工和相似,应该对镍镉(NiCd)电【diàn】池进行定期【qī】检查和补充电解液【yè】。由于【yú】镍镉【gé】(NiCd)电池可以在【zài】很【hěn】宽的工作温度范围内工作,因【yīn】此不【bú】必在冬天【tiān】为极端寒【hán】冷作好准备,但【dàn】电池存放的【de】空间不应低【dī】于【yú】-22°F。只【zhī】要环境干【gàn】燥【zào】且在适当的温度范围内【nèi】,镍镉(NiCd)电【diàn】池可以存放(不【bú】连接【jiē】到负载)长达12个月的【de】时间。

EnerSys公司【sī】备【bèi】用电力业务开发和营销总监JayFrankhouser表示。“电池系统所有【yǒu】者可以很【hěn】容易【yì】地进行电压读数和镍镉【gé】电池【chí】的电【diàn】解质液位检查【chá】。添【tiān】水可以由所有【yǒu】者完成,但【dàn】他【tā】们需要采取【qǔ】安装和操作手册【cè】中【zhōng】概【gài】述的安全预防措施。而容量测试或其【qí】他电子【zǐ】测【cè】试工作应【yīng】由合格的技术人员完成。”