不同程度的蓄電池維護(hù)工作可能會(huì)影響太陽能+儲(chǔ)能采用哪種儲(chǔ)能系統(tǒng)。以下將解釋太陽能發(fā)電行業(yè)使用的幾種常用電池儲(chǔ)能產(chǎn)品的維護(hù)要求：鋰離子電池、鉛酸蓄電池、鎳鎘電池、液流電池。
(1)鋰離子電池
EguanaTechnologies公司創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官BrentHarris表示，鋰離子電池因其高密度、低維護(hù)、低成本而成為大多數(shù)太陽能發(fā)電應(yīng)用的首選儲(chǔ)能產(chǎn)品。鋰電池并不適用于一些特定的應(yīng)用場合，例如極端溫度范圍或需要長時(shí)儲(chǔ)能的場合，而采用其他電池可能更具成本效益。鋰離子電池最大的維護(hù)項(xiàng)目是降解率。就像手機(jī)電池一樣，太陽能發(fā)電設(shè)施的儲(chǔ)能系統(tǒng)中使用的鋰電池在經(jīng)過一定次數(shù)的充電和放電后損耗嚴(yán)重。開發(fā)商必須為這個(gè)降解速率進(jìn)行規(guī)劃。太陽能+儲(chǔ)能項(xiàng)目使用的兩種最常見的鋰離子電池類型是磷酸鐵鋰(LFP)電池和鋰鎳錳鈷(NMC)電池。
Sonnen磷酸鐵鋰(LFP)電池系統(tǒng)
(2)磷酸鐵鋰(LFP)電池
磷酸鐵鋰(LFP)電池是安全耐用的電池。由于不采用鈷元素，因此不會(huì)出現(xiàn)熱失控(火災(zāi))問題，也不需要通風(fēng)或冷卻措施，因此可以很容易地安裝在室內(nèi)，非常適合住宅儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用。根據(jù)磷酸鐵鋰(LFP)電池制造商Sonnen公司的說法，這種電池非常適合用于固定式儲(chǔ)能應(yīng)用，特別是當(dāng)需要電池每天循環(huán)用于太陽能發(fā)電自耗優(yōu)化和并網(wǎng)服務(wù)時(shí)。
正常操作需要保養(yǎng)什么?
磷酸鐵鋰(LFP)電池?zé)o需更多的維護(hù)，但其安裝位置可能會(huì)影響性能。鋰電池都要采用電池管理系統(tǒng)(BMS)，可自動(dòng)監(jiān)控每塊電池的溫度、充電狀態(tài)、循環(huán)壽命等，以最大限度地提高性能。只要儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝在可接受的溫度范圍和高度，可以不用采用維護(hù)措施。
Sonnen公司技術(shù)副總裁CarlosRestrepo說，“只要將磷酸鐵鋰(LFP)電池存放并安裝在符合產(chǎn)品部署環(huán)境的位置，就不需要定期維護(hù)。然而，保持電池溫度遠(yuǎn)離極端溫度以確保適當(dāng)?shù)男阅苁呛苤匾?。電池不必為季?jié)性溫度變化做好準(zhǔn)備。”
EnSyncEnergy公司首席執(zhí)行官BradHansen說：“磷酸鐵鋰(LFP)電池可能遇到過充電、高溫、甚至物理損傷和壓力的威脅，因此需要保證安全。當(dāng)在生活空間內(nèi)或附近使用電池時(shí)，選擇最安全的電池作為系統(tǒng)的基本組成部分是一個(gè)重要的指導(dǎo)原則。”
Eguana公司儲(chǔ)能系統(tǒng)采用鋰鎳錳鈷氧化物(NMC)電池
(3)鋰鎳錳鈷氧化物(NMC)電池
鋰鎳錳鈷氧化物(NMC)電池只要經(jīng)過電池管理系統(tǒng)監(jiān)控，也可以持久耐用并且非常安全。通過在電池化學(xué)成分中添加鎳和錳等元素，這種電池可以比其他類型鋰電池存儲(chǔ)更多電能。
正常操作需要什么維護(hù)?
與其他的鋰電池一樣，鋰鎳錳鈷氧化物(NMC)電池?zé)o需主要的維護(hù)。電池管理系統(tǒng)(BMS)將監(jiān)控電池的電壓、電流和溫度，以確保安全和工作壽命。
Eguana公司的Harris說，“極端操作會(huì)縮短電池的使用壽命，監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)通過電池管理系統(tǒng)(BMS)記錄運(yùn)行過程以通知保修索賠。在任何可能不安全的操作條件下，電池管理系統(tǒng)(BMS)關(guān)閉系統(tǒng)。”該公司的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)采用LGChem公司生產(chǎn)的鋰鎳錳鈷氧化物(NMC)電池。
只要確認(rèn)安全溫度范圍，鋰鎳錳鈷氧化物(NMC)電池可以在冬季使用。
“如果需要季節(jié)性儲(chǔ)能系統(tǒng)，它們應(yīng)該存放在室內(nèi)，”Harris說，并引用加拿大的冬天作為極端的例子。
PrimusPower公司的ZNBR混合液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)
(4)液流電池-特別是溴化鋅(ZNBR)電池
溴化鋅(ZNBR)液流電池(最常見的由PrimusPower公司制造)非常適用于大規(guī)模長時(shí)間儲(chǔ)能系統(tǒng)。液流電池使用溶解在由隔膜隔開的液體中的兩種化學(xué)組分來提供電荷。溴化鋅(ZNBR)液流電池具有溶解在電解液中的溴化鋅鹽。PrimusPower公司采用的電池技術(shù)與傳統(tǒng)的溴化鋅(ZNBR)液流電池略有不同，并且其隔膜不需要清潔或更換。PrimusPower公司使用貯存罐存放電解液，其液流電池具有無限的充放電周期而不會(huì)產(chǎn)生性能退化。液流電池一般很少有維護(hù)要求。
正常操作需要什么維護(hù)?
液流電池就像燃料電池一樣，所以它們只是裝有電子設(shè)備和電解槽的盒子。Primus公司表示，其EnergyPods產(chǎn)品僅需要經(jīng)過認(rèn)證的運(yùn)營和維護(hù)(O&M)服務(wù)技術(shù)人員進(jìn)行年度維護(hù)訪問，以便進(jìn)行例行檢查、更換空氣過濾器，加滿電解質(zhì)。液流電池可以在冬天使用，并且可以在非常寒冷的條件下安裝。
“我們?nèi)旌虮O(jiān)控所有已部署的電池，以確保正常運(yùn)行，并主動(dòng)解決任何潛在的現(xiàn)場問題。這些數(shù)據(jù)也可以實(shí)時(shí)提供給業(yè)主的運(yùn)維提供商。”PrimusPower的CCOJorgHeinemann說，“我們的電池設(shè)計(jì)壽命與采用儲(chǔ)能解決方案的太陽能發(fā)電設(shè)施的使用壽命一樣長，甚至?xí)r間更長，并且不需要像鋰離子電池那樣需要添加或定期更換。”
TrojanBattery公司的凝膠鉛酸蓄電池
(5)鉛酸蓄電池
眾所周知，鉛酸蓄電池可靠而價(jià)格低廉。它們的柵格狀結(jié)構(gòu)浸沒在酸性電解液中，其電解質(zhì)可能需要長期補(bǔ)充。由于材料的原因電池較重，有些必須安裝在通風(fēng)的區(qū)域。此時(shí)他們的操作和維護(hù)要求已得到很好的理解，因此它們是大多數(shù)太陽能+儲(chǔ)能應(yīng)用的理想選擇，并且應(yīng)存放在溫度適中的干燥地點(diǎn)。
正常操作需要什么維護(hù)?
鉛酸蓄電池的端子連接應(yīng)該每年檢查幾次，以確保它們不會(huì)隨著時(shí)間的推移而松動(dòng)。富液式鉛酸蓄電池需要定期補(bǔ)充蒸餾水。玻璃纖維隔板(AGM)電池和凝膠鉛酸電池是密封的，因此不需要補(bǔ)充電解液。
如果鉛酸電池暫時(shí)不使用，則需要將其妥善保存。TrojanBattery公司表示鉛酸電池隨著時(shí)間的推移會(huì)自行放電，即使沒有連接到負(fù)載，也需要充電至最低水平。這種自放電率隨溫度而變化，高溫會(huì)增加放電速率，而低溫則會(huì)降低放電速率。
TrojanBattery公司的專家表示，“鉛酸電池所需的維護(hù)并不是很困難，但是維護(hù)工作量較大。對(duì)于需要加水的鉛酸電池來說尤其如此，當(dāng)加入蒸餾水以補(bǔ)充電解液液位時(shí)，酸液將會(huì)暴露在外。我們建議電池維護(hù)工作人員佩戴安全眼鏡和手套。如果客戶在蓄電池維護(hù)方面可以請(qǐng)求外部人員幫助來完成這項(xiàng)任務(wù)。”
EnerSys公司的鎳鎘電池
(6)鎳鎘(NiCd)電池
鎳基電池非常適合遠(yuǎn)程離網(wǎng)安裝，適用于要求可靠備用電源且無法定期維護(hù)的苛刻應(yīng)用場合中。它們?cè)跇O端溫度和深度放電情況下工作良好。
正常操作需要什么維護(hù)?
EnerSys公司表示，與鉛酸電池維護(hù)工和相似，應(yīng)該對(duì)鎳鎘(NiCd)電池進(jìn)行定期檢查和補(bǔ)充電解液。由于鎳鎘(NiCd)電池可以在很寬的工作溫度范圍內(nèi)工作，因此不必在冬天為極端寒冷作好準(zhǔn)備，但電池存放的空間不應(yīng)低于-22°F。只要環(huán)境干燥且在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)，鎳鎘(NiCd)電池可以存放(不連接到負(fù)載)長達(dá)12個(gè)月的時(shí)間。
EnerSys公司備用電力業(yè)務(wù)開發(fā)和營銷總監(jiān)JayFrankhouser表示。“電池系統(tǒng)所有者可以很容易地進(jìn)行電壓讀數(shù)和鎳鎘電池的電解質(zhì)液位檢查。添水可以由所有者完成，但他們需要采取安裝和操作手冊(cè)中概述的安全預(yù)防措施。而容量測試或其他電子測試工作應(yīng)由合格的技術(shù)人員完成。”
