1.1电池类型

在光伏发电系统中，电池起到存储和调节系统产生的电能的作用。由于光伏系统的功率输出每天都在变化，因此当阳光不足或光伏系统需要维修时，电池还可以提供相对稳定的电能，并保持光伏电站的稳定电能输出。当阳光充足时，电池可以储存多余的电能。目前市场上常用的有铅酸电池、MH-Ni电池、锂离子电池等。表1-1显示了几种常见电池的特性。

几种常见电池的特点

光伏产业的发展带动了电池产业的快速发展。国内外专家正在努力开发新能源蓄电池。考虑到镍铬电池和钠硫电池处于研究阶段，且MH-Ni电池的成本过高，光伏电站主要使用铅酸电池作为储能组件。作为一种储能电池，它应该具有能量密度高、循环寿命长、价格低廉的特点。铅酸电池使用寿命长，成本低，技术成熟。

1.2铅酸蓄电池的特性

以下简要介绍光伏电站储能系统中需要考虑的电池的几个特性参数。

（1） 蓄电池容量

充电容量

DOD直接反映电池的使用寿命，是一个重要的参考量。

（2） 电池放电率

通常，放电速率用时间速率或倍数速率表示，时间速率是指用时间表示的放电速率；放大率是指放电电流的值，用电容值的倍数表示。它最常用于通过放大来表示放电率。

（3） 自放电现象

自放电现象是常见且不可避免的。它不会影响电池的使用寿命，但可以在能量损失中考虑。

1.3蓄电池容量匹配

在光伏电站中，储能系统的容量需要与光伏组件相匹配。当外部环境发生变化时，光伏发电功率小于其额定功率。为了满足大电网和负载的需求，需要储能系统来补充光伏电池的发电量减少。电池容量计算公式如下：

.电池容量计算公式

式中，q为电池的日输出；D是电池持续提供能量的天数（由于系统在夜间为电池充电，D取1）；η1为逆变器和dc/dc电路的效率，取0.92；η2：电池的放电效率，取0.85；K为温度修正系数，取1.2；S为排放深度，取0.8

电池的容量选择应考虑连续阴雨天气、低太阳辐照度、不工作的光伏组件以及光伏电站在用电高峰期的额定功率运行。因此，电池容量为c=0.92~1.23kw·H

1.4光伏bess系统的能量流模型

在光伏电站的并联离网发电过程中，主要使用光伏电池和电池来提供能量。图1-1显示了光伏系统的几种能量流模型。图1-1（a）显示，光伏和电池在电力消耗高峰期同时向电网供电，光伏电池储能系统（PV Bess）正常工作，为大电网提供恒定电力。图1-1（b）显示，在低功耗期间，光伏模块向储能电池供电，并实时补充电池的能量。图1-1（c）显示，在电力消耗高峰期和雨天，太阳辐照度不足，光伏电池无法正常发电，而电网处于大量电力消耗期。电池为大电网供电，起到“削峰填谷”的作用。图1-1（d）显示，在夜间低功耗期间，大电网为储能电池充电，有效避免了第二天功耗期间电池的欠充电状态，并合理利用了大电网的多余电量。

1、储能电池

 

储能的客户较为分散，在产品性能指标上的要求与其他品类明显不同。目前主流路线为锂离子电池，而锂离子电池又可分为三元和磷酸铁锂，前者重续航，后者重成本，主要区分在能量密度上。因为储能电池对体积能量密度和质量能量密度的要求并不突出，而是更强调安全和成本，从材料的本征特性来看，磷酸铁锂的热稳定性和材料成本都优于三元，循环次数也已能做到近万次，因而在全球储能市场的应用日趋广泛。

 

 

从终端市场看，国内的储能项目大多选用磷酸铁锂电池，而海外早期则以三元电池为主，因供应商日韩电池企业走的是三元路线，2019年以来海外储能电站事故频发，国内电池企业加快出海步伐，磷酸铁锂在海外储能市场的应用更多铺开。

 

2、动力电池

 

动力电池方面，主要分为汽车动力与轻型动力电池，汽车动力电池应用领域涵盖新能源乘用车、新能源商用车以及其他新能源出行工具，需要满足快充、长寿命、长续航里程、环境适应能力强等多种功能需求，产品普遍具有高能量密度、多循环次数、安全可靠等特点，目前主流路线可分为高能量密度的三元高镍电池以及高性价比的磷酸铁锂电池。

 

而在轻型动力电池方面，以前的电动自行车大部分用的是铅酸电池，铅酸蓄电池行业以成本低廉的优势在国民经济中占据重要地位，但能量密度低、重量偏大是铅酸蓄电池行业在新国家标准规定下面临的重要障碍。与此同时锂电池便携性、长使用寿命等优势性能被消费者所认可，随着电池技术不断创新，电池原材料价格不断下降，锂电池的价格会进一步调整，竞争性会进一步提升。

 

3、消费电池

 

消费电池的技术研发方向一是提高电池充电效率的同时保持其安全性，二是如何降低电芯材料成本。消费电子电池指向消费电子产品提供电力的储能工具，主要为锂离子电池，而锂离子电池按外形和包装材料可分为圆柱锂离子电池、方形锂离子电池和聚合物软包锂离子电池。

 

相比其他两种电池，软包锂电池采用铝塑膜作为包装材料，具有体积小、能量密度高、安全性好、循环寿命长、散热性好等优点，贴合了消费电池对大容量、高倍率、轻薄、安全、尺寸多变等方面的需求，成为消费锂电池的主流选择。在轻量化和高密度终端产品需求下，软包消费电池成为主流，且软包电池在能量密度和安全性方面具有明显的优势。