即使到了2022年，光伏储能仍将是最热门的话题，而家用电池备用电源是太阳能增长最快的领域，为全球大大小小的家庭和企业创造了新的市场和太阳能改造扩展机会。住宅电池备用对于任何太阳能住宅来说，储能都至关重要，尤其是在暴风雨或其他紧急情况下。与其将多余的太阳能输送到电网，不如将其储存在电池中以备不时之需。但如何才能让储存的太阳能盈利呢？我们将为您介绍家用电池储能系统的成本和盈利能力，并概述您在购买合适的储能系统时应牢记的关键点。 什么是户用电池储能系统？它是如何工作的？ 家用电池储能系统或光伏储能系统是对光伏系统的有益补充，可以充分利用太阳能系统的优势，并将在加速可再生能源取代化石燃料的进程中发挥越来越重要的作用。家用太阳能电池可以储存太阳能产生的电能，并在需要时将其释放给用户。电池备用电源是一种环保且经济高效的燃气发电机替代方案。 那些使用光伏系统自发电的人很快就会达到极限。中午时分，系统会提供充足的太阳能，但那时家里却没有人用电。而到了晚上，虽然需要大量电力，但那时太阳已经落山了。为了弥补这一供应缺口，人们不得不从电网运营商那里购买价格高得多的电力。 
在这种情况下，住宅备用电池几乎不可避免。这意味着白天未使用的电力可以在傍晚和夜间使用。因此，无论天气如何，都可以全天候自发供电。这样，自产太阳能的利用率最高可提高到 80%。自给率，即太阳能系统覆盖的电力消耗比例，最高可提高到 60%。 家用备用电池比冰箱小得多，可以安装在杂物间的墙上。现代储能系统拥有强大的智能功能，可以利用天气预报和自学习算法来调节家庭用电，最大限度地降低自耗电量。实现能源独立从未如此简单——即使家庭仍然连接到电网。 家用电池储能系统值得购买吗？它取决于哪些因素？ 家用电池储能系统对于太阳能住宅在电网停电期间的正常运行至关重要，即使在夜间也能正常工作。此外，太阳能电池还可以通过储存原本会亏本回馈电网的太阳能电能来改善系统经济效益，而这些电能有时只会在电价最昂贵的时候重新部署。家用电池储能系统可以保护太阳能用户免受电网故障的影响，并保护系统经济免受能源价格框架变化的影响。 是否值得投资取决于以下几个因素： 投资成本水平。 每千瓦时容量的成本越低，存储系统就能越快收回成本。 寿命太阳能家用电池 制造商通常提供 10 年保修，这是业内惯例。然而，实际使用寿命更长。大多数采用锂离子技术的太阳能家用电池至少可以可靠运行 20 年。 自用电量占比 太阳能存储越能增加自用量，其价值就越大。 从电网购买电力的成本 当电价高涨时，光伏系统的所有者可以通过使用自发电力来节省开支。未来几年，电价预计将持续上涨，因此许多人认为太阳能电池是一项明智的投资。 并网电价 太阳能系统所有者每千瓦时获得的电费越少，他们储存电能而不是将其输送到电网的成本就越高。过去20年来，并网电价一直在稳步下降，并将继续下降。 有哪些类型的家用电池储能系统? 家庭备用电池系统具有诸多优势，包括高弹性、节省成本以及分散式发电（也称为“家庭分布式能源系统”）。那么，太阳能家用电池有哪些类别？我们应该如何选择？ 按备份功能分类： 1.家用UPS电源 这是一项工业级备用电源服务，适用于医院、数据室、联邦政府或军事市场，通常需要这些电源来确保其关键且敏感的设备持续运行。有了家用UPS电源，即使电网发生故障，家中的灯光也可能不会闪烁。大多数家庭不需要或打算为这种级别的可靠性付费——除非他们家中运行着重要的临床设备。 2.“可中断”电源（全屋备用）。 UPS 的下一级电源我们称之为“可中断电源”（IPS）。如果电网断电，IPS 确实可以让您的整个房子依靠太阳能和电池继续供电，但当备用电源进入设备时，您肯定会经历短暂的（几秒钟）时间，家里的一切都会变得一片漆黑或灰暗。您可能需要重置闪烁的电子时钟，但除此之外，只要电池还有电，您就可以像往常一样使用所有家用电器。 3. 应急电源（部分备用）。 一些备用电源功能会在检测到电网断电时启动应急电路。这将允许连接到该电路的家用电器（通常是冰箱、灯以及一些专用电源插座）在停电期间继续使用电池和/或光伏板供电。这种备用电源很可能是全球家庭最受欢迎、最经济实惠的选择，因为用电池组为整个房屋供电会迅速耗尽它们的电量。 4.部分离网太阳能和储能系统。 最后一个可能引人注目的选择是“部分离网系统”。部分离网系统的理念是在家中打造一个专门的“离网”区域，该区域持续依靠足够大的太阳能和电池系统运行，无需从电网获取电力即可自行维护。这样，即使电网断电，家庭必需品（冰箱、灯等）也能继续使用，不会造成任何干扰。此外，由于太阳能和电池的容量足以使其永久运行，无需依赖电网，因此无需分配用电量，除非将额外的设备接入离网电路。 电池化学技术分类: 铅酸电池作为住宅备用电池 
铅酸电池是市场上历史最悠久、成本最低的可充电电池，可用于储能。它们出现于上世纪初，即20世纪初，至今仍因其坚固耐用和低成本而成为众多应用领域的首选电池。 它们的主要缺点是能量密度低（又重又笨重）和寿命短，不能接受大量的装卸循环，铅酸电池需要定期维护以平衡电池中的化学成分，因此其特性使其不适合中高频放电或持续 10 年或更长时间的应用。 它们还存在放电深度较低的缺点，为了延长使用寿命，通常在极端情况下放电深度限制在80%，在正常运行时放电深度限制在20%。过度放电会降低电池电极的性能，从而降低其储能能力并缩短其使用寿命。 铅酸电池需要不断维护其充电状态，并且应始终通过浮选技术（用小电流维持充电，足以消除自放电效应）将其存储在最大充电状态。 这些电池有多种版本。最常见的是使用液体电解质的开口电池、阀控式凝胶电池 (VRLA) 以及电解质嵌入玻璃纤维垫（称为 AGM - 吸收性玻璃纤维垫）的电池，这些电池性能中等，但成本低于凝胶电池。 阀控电池实际上是密封的，可以防止电解液泄漏和干涸。阀门的作用是在过度充电的情况下释放气体。 一些铅酸电池专为固定式工业应用而开发，可以承受更深的放电循环。此外，还有一种更现代的版本，即铅碳电池。在电极中添加碳基材料可以提供更高的充放电电流、更高的能量密度和更长的使用寿命。 铅酸电池（无论其何种变体）的一个优势是它们不需要复杂的充电管理系统（锂电池则需要，我们下文会介绍）。铅酸电池在过度充电时起火爆炸的可能性要小得多，因为它们的电解液不像锂电池那样易燃。 此外，这类电池轻微的过充并不危险。有些充电控制器甚至带有均衡功能，可以对电池或电池组进行轻微过充，使所有电池达到满充状态。 在均衡过程中，先于其他电池充满电的电池电压会略微升高，不会出现任何风险，同时电流会正常流过串联的电池组。因此，我们可以说铅酸电池具有自然均衡的能力，单个电池组内或一组电池组内电池之间的轻微不平衡不会带来任何风险。 表现：铅酸电池的效率远低于锂电池。虽然效率取决于充电速率，但通常假设往返效率为85%。 存储容量：铅酸电池有多种电压和尺寸，但每千瓦时的重量是磷酸铁锂电池的 2-3 倍，具体取决于电池的质量。 电池成本：铅酸电池比磷酸铁锂电池便宜 75%，但不要被低价所迷惑。这些电池无法快速充电或放电，使用寿命更短，没有保护性电池管理系统，而且可能还需要每周维护。这导致每次充电的总成本高于合理成本，无法降低电力成本或支持重型电器。 锂电池作为家用备用电池 
目前商业化最成功的电池是锂离子电池，锂离子技术在应用于便携式电子设备后，已进入工业应用、电力系统、光伏储能、电动汽车等领域。 锂离子电池其在储能容量、工作循环次数、充电速度和成本效益等诸多方面均优于许多其他类型的充电电池。目前，唯一的问题是安全性，易燃电解质在高温下容易着火，因此需要使用电子控制和监控系统。 锂是所有金属中最轻的，具有最高的电化学电位，并且比其他已知电池技术具有更高的体积和质量能量密度。 锂离子技术使得推动储能系统的使用成为可能，主要与间歇性可再生能源（太阳能和风能）相关，同时也推动了电动汽车的普及。 电力系统和电动汽车中使用的锂离子电池属于液态电池。这类电池采用传统的电化学电池结构，两个电极浸入液体电解质溶液中。 隔膜（多孔绝缘材料）用于机械分离电极，同时允许离子在液体电解质中自由移动。 电解质的主要特性是允许离子电流（由离子，即电子过剩或不足的原子形成）传导，同时不允许电子穿过（导电材料中会发生这种情况）。正极和负极之间的离子交换是电化学电池运行的基础。 锂电池的研究可以追溯到20世纪70年代，20世纪90年代左右技术成熟并开始商业化应用。 锂聚合物电池（采用聚合物电解质）目前已用于电池手机、电脑和各种移动设备，取代了老式的镍镉电池。镍镉电池的主要问题是“记忆效应”，即在电池完全放电之前充电时，其存储容量会逐渐降低。 与较老的镍镉电池，特别是铅酸电池相比，锂离子电池具有更高的能量密度（单位体积存储更多的能量），具有更低的自放电系数，并且能够承受更多的充电和放电循环次数，这意味着更长的使用寿命。 大约在21世纪初，锂电池开始应用于汽车行业。大约在2010年，锂离子电池在住宅应用的电能存储领域引起了人们的兴趣，并且大型ESS（储能系统）系统主要是由于全球范围内电力来源的使用增加。间歇性可再生能源（太阳能和风能）。 锂离子电池的性能、寿命和成本取决于其制造方法。目前已提出了几种主要用作电极的材料。 通常，锂电池由构成电池正极的金属锂基电极和构成负极的碳（石墨）电极组成。 根据所采用的技术，锂基电极可以具有不同的结构。制造锂电池最常用的材料及其主要特性如下： 锂钴氧化物（LCO）：比能量(Wh/kg)高，储能能力好，寿命(循环次数)满意，适用于电子设备，缺点是比功率(W/kg)较小，降低了装卸速度； 锂和锰的氧化物（LMO）：允许高充电和放电电流，但比能量（Wh/kg）较低，从而降低存储容量； 锂、镍、锰和钴 (NMC)：结合了LCO和LMO电池的特性。此外，镍元素的加入有助于提高比能量，从而提供更大的存储容量。镍、锰和钴可以根据应用类型以不同的比例使用（以支持其中一种或另一种）。总而言之，这种组合的电池性能卓越，存储容量充足，使用寿命长，成本低廉。 锂、镍、锰和钴（NMC）：结合了LCO和LMO电池的特性。此外，镍元素的存在有助于提高比能量，从而提供更大的储能容量。镍、锰和钴可根据应用类型以不同的比例使用（以优化某一特性）。通常，这种组合可使电池性能良好、储能容量大、寿命长且成本适中。此类电池已广泛应用于电动汽车，也适用于固定式储能系统。 磷酸铁锂（LFP）：LFP 组合电池拥有良好的动态性能（充放电速度）、更长的使用寿命，并且由于其良好的热稳定性而提高了安全性。由于其成分中不含镍和钴，降低了成本，并提高了此类电池的量产可行性。虽然其存储容量并非最高，但由于其诸多优势，尤其是低成本和良好的稳定性，已被电动汽车和储能系统制造商所采用； 锂和钛（LTO）：其名称指的是电池的一个电极由钛和锂取代碳，而另一个电极则与其他类型的电池（例如NMC——锂、锰和钴）相同。尽管比能量较低（这意味着存储容量降低），但这种组合具有良好的动态性能、安全性和显著的使用寿命。此类电池在100%放电深度下可以承受超过10,000次循环，而其他类型的锂电池则只能承受约2,000次循环。 LiFePO4 电池性能远超铅酸电池，拥有极高的循环稳定性、极高的能量密度和极轻的重量。如果定期将电池从 50% 的放电深度 (DOD) 放电并充满，LiFePO4 电池的充电循环次数可达 6,500 次。因此，从长远来看，这项额外的投资是值得的，其性价比仍然无可比拟。它们是太阳能电池持续使用的首选。 表现：电池的充电和放电具有 98% 的总循环效率，同时可在不到 2 小时的时间内快速充电和放电 - 甚至更快，但寿命却缩短了。 存储容量：磷酸铁锂电池组的容量可达18kWh以上，比同容量的铅酸电池占用空间更小，重量更轻。 电池成本：磷酸铁锂电池的成本往往高于铅酸电池，但由于使用寿命更长，其循环成本通常较低
消息
