鉅大LARGE | 點擊量：1302次 | 2018年12月22日
太陽能發(fā)電系統(tǒng)使用的電池儲能系統(tǒng)怎么定期維護
正如不同類型的太陽能電池板改變太陽能發(fā)電系統(tǒng)的運行和維護方式一樣，多種類型的蓄電池也將會影響太陽能+儲能系統(tǒng)的性能和維護。如果有人正在尋找便宜和耐用的儲能產品，可能會采用鉛酸蓄電池，但這需要一些更多的維護工作。對于需要免維護方法的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的所有者而言，采用鋰電池儲能系統(tǒng)是一種主流的選擇，但它們不適用于極端環(huán)境。
不同程度的蓄電池維護工作可能會影響太陽能+儲能采用哪種儲能系統(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能產品的維護要求：鋰離子電池、鉛酸蓄電池、鎳鎘電池、液流電池。
（1）鋰離子電池
Eguana Technologies公司創(chuàng)始人兼首席技術官Brent Harris表示，鋰離子電池因其高密度、低維護、低成本而成為大多數(shù)太陽能發(fā)電應用的首選儲能產品。鋰電池并不適用于一些特定的應用場合，例如極端溫度范圍或需要長時儲能的場合，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項目是降解率。就像手機電池一樣，太陽能發(fā)電設施的儲能系統(tǒng)中使用的鋰電池在經過一定次數(shù)的充電和放電后損耗嚴重。開發(fā)商必須為這個降解速率進行規(guī)劃。太陽能+儲能項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。
（2）磷酸鐵鋰（LFP）電池
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
磷酸鐵鋰（LFP）電池是安全耐用的電池。由于不采用鈷元素，因此不會出現(xiàn)熱失控（火災）問題，也不需要通風或冷卻措施，因此可以很容易地安裝在室內，非常適合住宅儲能系統(tǒng)的應用。根據磷酸鐵鋰（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能應用，特別是當需要電池每天循環(huán)用于太陽能發(fā)電自耗優(yōu)化和并網服務時。
磷酸鐵鋰（LFP）電池無需更多的維護，但其安裝位置可能會影響性能。鋰電池都要采用電池管理系統(tǒng)（BMS），可自動監(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，可以不用采用維護措施。
Sonnen公司技術副總裁Carlos Restrepo說，“只要將磷酸鐵鋰（LFP）電池存放并安裝在符合產品部署環(huán)境的位置，就不需要定期維護。然而，保持電池溫度遠離極端溫度以確保適當?shù)男阅苁呛苤匾?。電池不必為季?jié)性溫度變化做好準備?！?/p>
EnSync Energy公司首席執(zhí)行官Brad Hansen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。當在生活空間內或附近使用電池時，選擇最安全的電池作為系統(tǒng)的基本組成部分是一個重要的指導原則?！?/p>
（3）鋰鎳錳鈷氧化物（NMC）電池
鋰鎳錳鈷氧化物（NMC）電池只要經過電池管理系統(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更多電能。
與其他的鋰電池一樣，鋰鎳錳鈷氧化物（NMC）電池無需主要的維護。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，“極端操作會縮短電池的使用壽命，監(jiān)控系統(tǒng)會通過電池管理系統(tǒng)（BMS）記錄運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）關閉系統(tǒng)?！痹摴镜碾姵貎δ芟到y(tǒng)采用LG Chem公司生產的鋰鎳錳鈷氧化物（NMC）電池。
只要確認安全溫度范圍，鋰鎳錳鈷氧化物（NMC）電池可以在冬季使用。
“如果需要季節(jié)性儲能系統(tǒng)，它們應該存放在室內，”Harris說，并引用加拿大的冬天作為極端的例子。
（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Primus Power公司制造）非常適用于大規(guī)模長時間儲能系統(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。Primus Power公司采用的電池技術與傳統(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。Primus Power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產生性能退化。液流電池一般很少有維護要求。
液流電池就像燃料電池一樣，所以它們只是裝有電子設備和電解槽的盒子。Primus公司表示，其Energy Pods產品僅需要經過認證的運營和維護 (O&M) 服務技術人員進行年度維護訪問，以便進行例行檢查、更換空氣過濾器，加滿電解質。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。
“我們全天候監(jiān)控所有已部署的電池，以確保正常運行，并主動解決任何潛在的現(xiàn)場問題。這些數(shù)據也可以實時提供給業(yè)主的運維提供商?！盤rimus Power的CCO Jorg Heinemann說，“我們的電池設計壽命與采用儲能解決方案的太陽能發(fā)電設施的使用壽命一樣長，甚至時間更長，并且不需要像鋰離子電池那樣需要添加或定期更換?！?/p>
（5）鉛酸蓄電池
眾所周知，鉛酸蓄電池可靠而價格低廉。它們的柵格狀結構浸沒在酸性電解液中，其電解質可能需要長期補充。由于材料的原因電池較重，有些必須安裝在通風的區(qū)域。此時他們的操作和維護要求已得到很好的理解，因此它們是大多數(shù)太陽能+儲能應用的理想選擇，并且應存放在溫度適中的干燥地點。
鉛酸蓄電池的端子連接應該每年檢查幾次，以確保它們不會隨著時間的推移而松動。富液式鉛酸蓄電池需要定期補充蒸餾水。玻璃纖維隔板(AGM)電池和凝膠鉛酸電池是密封的，因此不需要補充電解液。
如果鉛酸電池暫時不使用，則需要將其妥善保存。Trojan Battery 公司表示鉛酸電池隨著時間的推移會自行放電，即使沒有連接到負載，也需要充電至最低水平。這種自放電率隨溫度而變化，高溫會增加放電速率，而低溫則會降低放電速率。
Trojan Battery公司的專家表示，“鉛酸電池所需的維護并不是很困難，但是維護工作量較大。對于需要加水的鉛酸電池來說尤其如此，當加入蒸餾水以補充電解液液位時，酸液將會暴露在外。我們建議電池維護工作人員佩戴安全眼鏡和手套。如果客戶在蓄電池維護方面可以請求外部人員幫助來完成這項任務?！?/p>
（6）鎳鎘（NiCd）電池
鎳基電池非常適合遠程離網安裝，適用于要求可靠備用電源且無法定期維護的苛刻應用場合中。它們在極端溫度和深度放電情況下工作良好。
EnerSys公司表示，與鉛酸電池維護工和相似，應該對鎳鎘（NiCd）電池進行定期檢查和補充電解液。由于鎳鎘（NiCd）電池可以在很寬的工作溫度范圍內工作，因此不必在冬天為極端寒冷作好準備，但電池存放的空間不應低于-22°F。只要環(huán)境干燥且在適當?shù)臏囟确秶鷥?，鎳鎘（NiCd）電池可以存放（不連接到負載）長達12個月的時間。
EnerSys公司備用電力業(yè)務開發(fā)和營銷總監(jiān)Jay Frankhouser表示?！半姵叵到y(tǒng)所有者可以很容易地進行電壓讀數(shù)和鎳鎘電池的電解質液位檢查。添水可以由所有者完成，但他們需要采取安裝和操作手冊中概述的安全預防措施。而容量測試或其他電子測試工作應由合格的技術人員完成?！?/p>
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