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4 戶用太陽能電池儲能面臨的困難與挑戰

發佈時間:2024年5月8日

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住宅太陽能電池存儲系統架構複雜,涉及電池、逆變器等設備。目前產業內產品相互獨立,在實際使用上可能會出現各種問題,主要包括:系統安裝複雜、運維困難、戶用太陽能電池利用效率低、電池保護等級低等。 系統整合:安裝複雜 戶用太陽能電池儲能是一個綜合多種能源的複雜系統,面向一般家庭,大多數用戶希望將其作為「家用電器」使用,這對系統安裝提出了更高的要求。 市場上戶用太陽能電池儲能安裝複雜且耗時,成為部分用戶面臨的最大問題。目前,市場上的戶用太陽能電池系統解決方案主要有兩種:低壓儲能和高壓儲能。 低壓戶用電池系統(變頻器&電池分散): 戶用低壓儲能係統是電池電壓範圍為40~60V的太陽能電池系統,由多個電池並聯到逆變器組成,透過匯流排與光伏MPPT的直流輸出交叉耦合。 ,最後透過逆變器輸出轉換為交流電並連接到電網,有的逆變器還具有後備輸出功能。 [家用48V太陽能係統] 低壓家用太陽能電池系統主要問題: ①逆變器和電池獨立分散,設備笨重,安裝困難。 ②逆變器與電池的連接線無法標準化,且需要現場加工。 這導致整個系統的安裝時間較長並增加了成本。 2.高壓家用太陽能電池系統。 住宅高壓電池系統採用兩級架構,由多個電池模組串聯組成,透過高壓控制箱輸出,電壓範圍一般為85~600V,電池組輸出透過DC-DC單元連接到逆變器逆變器內部,光伏MPPT輸出的直流在母線交叉耦合,最後電池組的輸出連接到逆變器,逆變器內部的DC-DC單元與逆變器交叉耦合光伏MPPT在母線處輸出直流電,最後透過逆變器輸出轉換成交流電併入電網。 [家用高壓太陽能係統] 高壓家用太陽能電池系統的主要問題: 為了避免不同批次的電池模組直接串聯使用,在生產、出貨、倉儲、安裝等環節都需要進行嚴格的批次管理,需要投入大量的人力物力,過程會非常繁瑣複雜,也給客戶備貨帶來麻煩。 另外,電池的自耗和容量衰減導致模組之間的差異放大,一般系統在安裝前都需要進行檢查,如果模組之間的差異較大,還需要手動補充,這是時間-消耗性和勞動密集型。 電池容量不匹配:電池模組差異導致容量損失 1.低壓戶用電池系統並聯不匹配 傳統的住宅太陽能電池擁有48V/51.2V電池,可透過並聯多個相同電池組進行擴充。由於電芯、模組和線束的差異,內阻高的電池充放電電流低,內阻低的電池充放電電流大,有的電池無法充/放電長時間使用,導致住宅電池系統部分容量損失。 【家用48V太陽能係統並聯失配原理圖】 2.高壓戶用太陽能電池儲能係統串聯不匹配 戶用儲能高壓電池系統的電壓範圍一般為85~600V,透過多個電池模組串聯實現擴容。根據串聯電路的特點,各個模組的充放電電流是相同的,但由於模組容量的差異,先對容量較小的電池進行充/放電,導致部分電池模組無法充/放電。有部分容量損失。 [家用高壓太陽能係統並聯失配圖] 家用太陽能電池系統維護:技術與成本門檻高 為了確保戶用太陽能電池儲能係統可靠、安全運行,做好維護工作是有效措施之一。 但由於高壓戶用電池系統架構較為複雜,且對維運人員專業水準要求較高,導致系統在實際使用過程中維護往往困難且耗時,主要原因有以下兩點。 ①定期維護,需要電池組進行SOC校準、容量校準或主電路檢查等。 ②當電池模組出現異常時,常規鋰電池不具備自動均衡功能,需要維修人員到現場進行手動補充,無法快速回應客戶需求。 ③對於居住在偏遠地區的家庭來說,當電池出現異常時,需要花費大量的時間來檢查和修復。 新舊電池混用:加速新電池老化、容量不匹配 對於家用太陽能電池系統中,新舊鋰電池混用,電池內阻差異較大,容易造成循環而使電池溫度升高,加速新電池的老化。 在高壓電池系統的情況下,新舊電池模組串聯混合,由於木桶效應,新電池模組只能與舊電池模組的容量一起使用,電池簇將容量嚴重不匹配。 例如,新模組的可用容量為100Ah,舊模組的可用容量為90Ah,如果混合使用,電池組只能使用90Ah的容量。綜上所述,一般不建議將新舊鋰電池直接串聯或並聯使用。 在BSLBATT過往的安裝案例中,我們經常遇到消費者會先購買一些電池用於家庭儲能係統試用或住宅電池的初步測試,當電池的品質達到他們的期望時,他們會選擇添加更多的電池來滿足實際應用要求,將新電池與舊電池直接並聯使用,會導致BSLBATT的電池在工作中表現異常,如新電池永遠充放電不到,加速電池老化!因此,我們通常建議客戶根據自己的實際用電需求購買足夠數量電池的住宅電池儲存系統,以避免後期新舊電池混合。


發佈時間:2024年5月8日