中國儲能網(wǎng)訊:戶用儲能系統(tǒng)架構(gòu)復(fù)雜,涉及到電池、逆變器等設(shè)備。目前行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品相互獨立,容易造成實際使用中的各種問題,主要包含:系統(tǒng)安裝復(fù)雜、運維困難、儲能電池不能高效利用以及電池防護等級低等問題。
一、系統(tǒng)集成:安裝復(fù)雜
戶用儲能是結(jié)合多種能源、面向普通家庭的復(fù)雜系統(tǒng),大部分用戶希望可以當做“家用電器”使用,這就對系統(tǒng)安裝提出了更高的要求。
目前市面上戶用儲能在現(xiàn)場安裝復(fù)雜、耗時長的問題已然成為部分用戶最大的困擾。目前,市場上戶用儲能系統(tǒng)方案主要有低壓儲能和高壓儲能兩種。
戶用低壓儲能系統(tǒng)(逆變器和電池分散):
戶用低壓儲能系統(tǒng)是指電池電壓范圍40~60V的儲能系統(tǒng),由若干個電池并聯(lián)后連接到逆變器,經(jīng)逆變器內(nèi)部的隔離DC-DC,在母線處與光伏MPPT輸出的直流電交匯耦合,最終通過逆變輸出轉(zhuǎn)化為交流電并網(wǎng),部分逆變器具備有后備輸出功能。
戶用低壓儲能系統(tǒng)主要問題:
①逆變器和電池獨立分散,設(shè)備重,安裝困難;
②逆變器和電池的連接線無法標準化,需要現(xiàn)場加工;
從而導(dǎo)致整個系統(tǒng)安裝耗時較長,并增加成本。
2.戶用高壓儲能系統(tǒng):
戶用高壓儲能系統(tǒng)電池簇采用兩級架構(gòu),由若干個電池模組串聯(lián)經(jīng)高壓控制箱輸出,電壓范圍一般為85~600V,電池簇輸出連接到逆變器,經(jīng)逆變器內(nèi)部DC-DC單元,在母線處與光伏MPPT輸出的直流電交匯耦合,最終通過逆變輸出轉(zhuǎn)化為交流電并網(wǎng),部分逆變器具備有后備輸出功能。
戶用高壓儲能系統(tǒng)主要問題:
為了避免將不同批次的電池模組直接串聯(lián)使用,需要在生產(chǎn)、出貨、倉庫、安裝各環(huán)節(jié)做好嚴格的批次管理,這就要求投入大量的人力和物力,且過程會非常的繁瑣復(fù)雜,同時也給客戶備貨帶來困擾;
另外,電池的自耗電、容量衰減原因會造成模組之間的差異被拉大,一般的系統(tǒng)在安裝前需要進行檢查,如果模組的差異較大,還要求進行人工補電,耗時耗力。
二、電池容量失配:模組差異致容量損失
戶用低壓儲能系統(tǒng)并聯(lián)失配
一般傳統(tǒng)戶用低壓儲能系統(tǒng)電壓范圍為40~60V,通過多個電池組并聯(lián)實現(xiàn)擴容。由于電芯、模組和線束存在差異,內(nèi)阻高的電池充電/放電電流小、內(nèi)阻低的電池充電/放電電流大,部分電池長期無法滿充/滿放,進而導(dǎo)致電池系統(tǒng)部分容量損失。
2.戶用高壓儲能系統(tǒng)串聯(lián)失配
戶用高壓儲能系統(tǒng)一般電壓范圍在85~600V,通過多個電池模組串聯(lián)來實現(xiàn)擴容。根據(jù)串聯(lián)電路特性,每個模組的充放電電流一致,但由于模組容量存在差異,容量小的電池先充滿/放空,導(dǎo)致部分電池模組長期無法被充滿/放空,電池簇部分容量損失。
三、產(chǎn)品運維:技術(shù)與成本門檻過高
為了保障戶用儲能系統(tǒng)可靠安全運行,做好運維是行之有效的措施之一。
但是,由于戶用高壓儲能系統(tǒng)架構(gòu)相對較為復(fù)雜,對運維人員專業(yè)水平要求高,在實際使用過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)維護困難、耗時耗力的問題,主要原因有以下兩點:
①定期維護,需要給電池組進行SOC校準,容量標定或者主回路檢查等。
②電池模組異常時,常規(guī)鋰電池不具備自動均衡功能,需要維護人員到現(xiàn)場進行人工補電,無法快速響應(yīng)客戶需求。
四、新舊電池混用:加速新電池老化與容量失配
對于戶用低壓儲能系統(tǒng)鋰電池新舊混并,電池內(nèi)阻差異大,容易造成環(huán)流,電池溫度升高,會加速新電池老化;
而戶用高壓儲能系統(tǒng),新舊電池模組串聯(lián)混用,由于木桶效應(yīng),新電池模組只能以舊電池模組的容量來使用,電池簇會出現(xiàn)嚴重的容量失配。
例如新模組的可用容量為100Ah,舊模組的可用容量為90Ah,如果將它們混合使用,電池簇能使用的容量只有90Ah。綜上所述,一般不建議新舊鋰電池直接串聯(lián)或并聯(lián)使用。