服务与支持

优化能源·优质生活

质保服务| 服务中心| 专家问答| 下载中心| 联系我们|
   首页  >  服务与支持  >  专家问答

问答中心

储能系统中的电池容量怎么选配?电池容量如何匹配负载?

随着零碳时代和智慧时代的来临,人们越来越依赖电力,越来越倾向于应用绿色电力。同时,用到储能的场景越来越广泛。而光伏发电的普及,锂电池技术的成熟及规模化生产,也为储能进入寻常百姓家提供了关键前提。

为了满足客户对储能系统的各类需求,各储能设备厂家也各展所长提出了各类的解决方案。比如,优能电气针对不同的应用场景就推出了,工商业储能、户用储能、离网储能、便携储能等四大应用解决方案,并推出了匹配的系列储能产品。同时,优能电气还为客户提供了堆叠式安装、模块化一体机、一体产品多功率/能量搭配等多种形式、自由化的能量选配方案。

在很多家庭中,储能也成为了能源管理的必备品,储能容量对家庭能源的利用或电费支出都起到关键的作用,所以如何选择储能设备和如何搭配电池容量成为了大家最关注的环节。

那么,在家庭储能场景中,如何最快最直接的选配最佳的电池容量方案呢?

针对并网储能来讲,主要目的一般可分为三类:光伏自发自用(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)提升光伏自用率

这种场景的主要目的是,因为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,所以光伏系统电力除日间使用外剩余能够进行存储在夜间使用。在不考虑电网稳定性因素下,不考虑系统离网运行情况。

我们把家庭的用电情况分为日间用电(光伏高功率发电时段)和夜间用电(光伏低功率或无功率时间段)。按照上述目的,最理想的状态应该是光伏发的电满足日间用电外,进行存储后刚好能够满足夜间用电。也就是,电池有效容量应该约等于光伏发电量减掉日间用电。不过这只是理想状态。为避免电池容量的冗余(避免夜间无法消耗完),我们还需要保证电池的有效电量不高出夜间用电量。

这需要我们比较准确的把握家庭用电的规律,并能够熟悉储能系统对供电优先等级的设置规则。

举个最简单的例子,一个家庭装了5kW的光伏系统,日发电量约17.5kWh。而家庭每日平均用电量约20kWh,其中日间平均用电量5kWh,夜间15kWh。那么,电池有效电量应该约等于17.5-5=12.5kWh,同时这也符合不高出夜间用电量的条件(12.5kWh≤15kWh)。所以,此家庭适配电池有效电量最佳可选配12.5kWh。

(2)削峰填谷,降低电费支出

这种场景的主要目的是,在白天电价低谷时进行电池充电,夜间电价高峰期时电池放电,以此降低整体电费支出。

我们把家庭的用电情况分为日间用电(电价低谷期)和夜间用电(电价高峰期)。此场景下,最理想的状态是“白天利用光伏供给负载后剩余电力和电网对电池充电,而且电池电力刚好满足夜间(电价高峰时)使用”。也就是电池有效容量约等于家庭夜间用电量。不过,以夜间用电量为基础计算出电池容量只是一个最大需求值。在考虑电池成本的情况下,一般需要在光伏系统容量、电池投资和电价节约三个层面进行综合考虑,确定以一个最佳比例。同时还要满足,电池放电时间不长于夜间用电时长。

同样以上面家庭的例子,一个家庭装装了5kW的光伏系统,每日平均用电量约20kWh,夜间(假设电价峰谷期为17:00 - 22:00共5小时)用电量15kWh。根据测算,电池有效容量覆盖家庭夜间用电量2/3为最佳投资收益点。那么,电池有效电量应该约等于15*2/3=10kWh,此时电池约为10kWh/5kW=2h,小于等于夜间用电5h。所以,此家庭适配电池有效电量最佳可选配10kWh。 

(3)在电网不稳定地区作为备用电源

储能系统作为备用电源的情况,主要应用在电网不稳定地区或有重要负载的情境中。比如,家庭的基础照明、冰箱、台式电脑等;商业场所的数据机房、工业场所的重要设备、养殖场所的照明及通风设备等等。

以备用电源为主要目的设计电池容量时,主要考虑的是电池在离网最长时间(预计最长停电时间)情况下,单独供应重要负载所需要的电量,包括需要考虑到夜间无PV的情况。

这种场景下,电池容量比较好计算,只需要罗列出全部重要负载,并计算出最长停电时间内全部负载用电量,即可初步确定电池容量。

以某个重要商业场所为例,重要负载为数据机房的10台机柜,每个机柜功耗为3kW。预计最长停电时间约4小时。根据测算,该项目电池有效容量应该为10*3kW*4h=120kWh。所以此工商业项目电池有效电量最佳可选配120kWh。


以上三种情况是安装并网储能系统最常见的需求,在选配电池容量时也比较有规律可循。不过在实际应用中可能会出现两种或多种需求叠加的情况,这就需要我们能够根据需求具体分析,并最终理清电池最佳的选配容量。

另外,以上分析中我们提到的都是电池的有效电量,而实际选配电池时还需要考虑负载的冲击载荷、电池的DOD(放电深度)、系统效率损耗、储能设备性能、投资收益预期等多种情况。所以在选择电池容量时,需要将整个家庭或用场景下的电力作为整体系统进行统筹考虑,选择最佳的设备和系统集成供应商也显得特别重要。


光储正当季 | 解读为什么秋天是光伏发电的丰收季?

秋分来临,秋天渐入佳境,光伏发电也迎来了一年中的发电量高峰期。在海外市场,发电量变高后,很多用户会想办法提升自发自用率,以此减少电费支出,最显著的就是将自己的光伏电站升级改造成光伏储能电站。当然,不得不说,优能电气作为领先的家庭储能设备供应商,在这个能源“特殊紧张”的秋季,也迎接着自己订单的“大丰收”。

不过,话题再转回来,为什么夏天太阳那么大,反而秋天发电会更好呢?今天小编就带大家从光伏电池板的特性方面了解一下,为何秋高气爽时,光伏的发电量会更好?

秋分横版.jpg

01 跟光伏组件的温度有关

光伏组件正常工作时,电池片的标准工作温度是25℃。在大于25℃的工作条件下,温度每升高一度,组件的输出功率会造成相应衰减,此时光伏组件的发电量受光伏组件温度系数影响。

通常情况下,电池片温度每升高1℃,N型单晶组件的输出功率则降低基准值的0.38%,P型组件的输出功率降低基准值的0.42%。

研究人员针对温度对发电性能的影响做了相关试验,数据表明温度变化范围在-3.15~66.85 ℃时,单晶硅太阳电池和非晶硅太阳电池的转换效率温度变化率分别为-0.176 %/℃和-0.08%/℃。此前有人在7月份测试了外界气温高达40℃时光伏组件的表明温度,高达57.5℃,背板温度达到63℃!由此计算夏季高温引发的衰减高达15%左右!因此,夏季由于气温高,影响了组件和逆变器的工作效率,故障率高发,整体发电量不升反降,并不是发电量最高的季节。

02 跟秋天的气候因素有关

秋天,天气干燥,空气中水汽减少,而且最直接的阴雨会天少, 这位光伏电站满功率发电创造了非常优异的条件。

组件的发电其实并不是我们通常理解的太阳“越大越热”发电越好,光伏发电多少主要还是看组件接受太阳辐射的多少。在夏季多雨空气湿润时,太阳光被散射的更多,因此到达组件的辐照就会变少,发电就会变低。这也是为什么在我国北方地区虽然接受太阳直射少于南方,但发电量明显高于南方。

秋高气爽的气候,云层稀薄,太阳光照条件更好,发电量也更高。多重因素让秋季成为光伏电站发电量最高的季节。当然秋季也面临着很多限制发电量的因素。第一,天气干燥,空气中灰尘较多,尘土也会落在光伏板上遮挡发电量;第二,秋季也是北方落叶的季节,经常有落叶遮挡光伏板。


加载更多

case