独立光伏系统蓄电池的选择

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光伏发电系统蓄电池选择与容量设计准则

光伏发电系统蓄电池选择与容量设计准则光伏发电系统在实际应用中，无法避免的问题就是太阳能不稳定性和间歇性。

因此，为了能够利用光伏发电系统更加高效和稳定地发电，通常需要搭配蓄电池系统来储存多余的电能，以便在夜晚或阴天时继续供电。

蓄电池的选择与容量设计对光伏发电系统的性能和稳定性起着至关重要的作用。

下面将探讨光伏发电系统蓄电池选择与容量设计的准则。

一、蓄电池的选择1.1额定电压和容量匹配：在选择蓄电池时，首先要确保其额定电压和容量能够满足光伏发电系统的需要。

蓄电池的额定电压应该与光伏电池阵列的输出电压匹配，容量则应根据系统的负载需求和夜间供电时间来确定。

1.2循环寿命：光伏发电系统的蓄电池需要频繁的充放电循环，在选择时应考虑其循环寿命。

针对不同的应用场景，选择循环寿命较长的蓄电池可以减少更换电池的频率，提高系统的可靠性和经济性。

1.3充电效率：蓄电池的充电效率也是一个重要的选择因素。

高充电效率的蓄电池可以减少电能损耗，提高系统的整体效率。

1.4自放电率：蓄电池的自放电率决定了在长期存储过程中电能的损失情况，选择自放电率低的蓄电池可以减少能量损失。

1.5安全性和环境友好性：在选择蓄电池时，也需要考虑其安全性和环境友好性。

优质的蓄电池应具有较高的安全等级和符合环保标准。

二、蓄电池容量设计2.1容量计算：蓄电池的容量设计应考虑系统的负载需求、日照条件、夜间用电时间等因素。

一般来说，蓄电池的容量应至少能够满足系统夜间用电的需求，同时考虑多余的电能储备以应对不可预测的情况。

2.2蓄电池充放电深度：蓄电池的充放电深度是指电池在一次充电和放电过程中的电能利用比例。

过度放电会降低蓄电池的寿命，因此在设计蓄电池容量时，应考虑充放电深度，并尽量避免深度放电。

2.3平衡充放电：在设计蓄电池容量时，还应考虑平衡充放电的问题。

不同的充放电速率会影响蓄电池的性能和寿命，因此在设计时应尽量避免充放电过快或过慢。

2.4蓄电池组串联和并联：蓄电池的容量设计还需要考虑串联和并联的问题。

独立光伏电站用蓄电池选型和维护的探讨

的便利。
然而，与光伏电池产量和安装总量的蓬勃发展
相比，独立光伏电站其他组件及配套的相关技术却
明显拖了后腿，比如控制器、逆变器、蓄电池以及
伏电站为例，和大家共同探讨，希望能引起大家的
重视。
系统设计集成技术等。所以，虽然作为西部 “ 光明
ｓａｔｎｄ— ｌｎｅＰＶｔｔｏａ０ｓａｉｎ
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（ｅｈｉｌｅａｍｎｏｅｚｅＴＲｐｗｒＣ．Ｌｄ，ｈｎｈｎＧａｇｏｇ５８０ＪＴｃｎｃｐｒｅｔｆＳｎｈｎＲＩＡｏｅｏｔ．Ｓｅｚｅｕｎｄｎ１１３ａｄｔｈ，
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有用上电，预计需要利用太阳能发电来解决５０万８
人口的用电，至少需要太阳电池组件３０ＭＷｔ０１。
降低到初步具备与火电等传统能源相竞争的水平。近几年，中大型的光伏电站发展明显加快，兆瓦级别的光伏电站建设明显增加。
太阳能光伏发电技术已经成熟，目前已经突破成本的制约瓶颈，有望在未来３左右时间成为Ｏ年
重要的能源之一。
目前，全球还有将近２０亿边远地区人口没有用上电，其中大部分地区常规电网很难覆盖，而采

独立光伏系统的超级电容和蓄电池混合储能系统研究

ａｎａｌｙｓｉｓｏｎｃｈａｒｇｉｎｇａｎｄｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｅｓｃｈａｒｇｉｎｇａｎｄｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒａｎｄｂａｔｔｅｒｙ；ｉｔａｌｓｏｐｒｏｐｏｓｅｓａｃｈａｒｇｉｎｇａｎｄｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔａｎｄ－ａｌｏｎｅＰＶｓｙｓｔｅｍ；ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ；ｂａｔｔｅｙ；ｒｈｙｂｒｉｄｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅ
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光(伏)储(能)一体发电系统的储能配置和能量管理策略研究

光（伏）储（能）一体发电系统的储能配置和能量管理策略研究是一个涉及多个领域的复杂问题。

以下是一些关于这个主题的要点：
储能配置：
1.储能技术选择：光储一体发电系统中，常用的储能技术包括蓄电池储能、超级电容储能、飞轮储能等。

这些技术各有优缺点，需要根据具体应用
场景和需求进行选择。

2.储能容量配置：储能容量的配置需要根据光伏系统的发电量、负荷需求、电价波动等因素进行综合考虑。

一般来说，储能容量的配置应满足系统
在无光照或低光照条件下的能量需求，同时考虑经济性因素。

3.储能系统布局：储能系统的布局需要考虑光伏系统的布局、电网接入点、地形地貌等因素。

合理的布局可以减小能量损耗，提高系统效率。

能量管理策略：
1.优化调度策略：通过预测光伏出力、负荷需求等信息，制定储能系统的充放电策略，实现光伏和储能系统的优化调度。

这可以提高系统的经济性
和稳定性。

2.并网控制策略：对于并网型光储一体发电系统，需要考虑与电网的互动。

在并网运行时，需要制定合理的控制策略，保证系统的稳定运行和电能
质量。

3.孤岛运行策略：在孤岛运行模式下，光储一体发电系统需要独立供电。

这时需要制定合理的能量管理策略，保证系统的供电可靠性和经济性。

总之，光储一体发电系统的储能配置和能量管理策略研究是一个涉及多个领域的复杂问题。

需要综合考虑技术、经济、环境等因素，制定合理的策略，实现系统的高效、稳定、经济运行。

沙漠中独立光伏发电装置的研究

沙漠中独立光伏发电装置的研究在当今能源需求不断增长和环境问题日益严峻的背景下，可再生能源的开发和利用成为了全球关注的焦点。

太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，其光伏发电技术得到了迅速发展。

而在广袤的沙漠地区，由于其丰富的太阳能资源和广阔的土地空间，独立光伏发电装置的应用具有巨大的潜力和重要的意义。

沙漠地区具有独特的地理和气候条件，这为光伏发电带来了机遇，同时也带来了一系列挑战。

从优势方面来看，沙漠地区通常拥有充足的日照时间和高强度的太阳辐射，能够为光伏发电提供良好的能源基础。

然而，沙漠中的高温、强风、沙尘等恶劣环境，对光伏发电装置的性能和稳定性提出了极高的要求。

首先，让我们来了解一下独立光伏发电装置的基本组成部分。

它主要包括太阳能电池板、蓄电池、控制器和逆变器等。

太阳能电池板是将太阳能转化为电能的核心部件，其性能直接影响着整个发电系统的效率。

在沙漠环境中，为了应对高温和强辐射，需要选择具有高效转换效率和良好耐高温性能的电池板材料。

蓄电池在独立光伏发电系统中起着储存电能的关键作用。

由于沙漠地区的用电需求可能存在波动，蓄电池的容量和充放电性能就显得尤为重要。

在选择蓄电池时，要考虑其在高温环境下的寿命和稳定性，以及适应频繁充放电的能力。

控制器是整个发电系统的“大脑”，负责调节太阳能电池板的输出功率、控制蓄电池的充放电过程，以确保系统的稳定运行。

在沙漠环境中，控制器需要具备强大的抗干扰能力和精准的控制算法。

逆变器则将蓄电池输出的直流电转换为交流电，以满足各种电器设备的用电需求。

对于沙漠中的独立光伏发电装置，逆变器需要具备高效的转换效率和可靠的过载保护功能。

接下来，我们探讨一下沙漠中独立光伏发电装置的安装和维护问题。

在安装方面，需要选择合适的安装位置，既要保证充分接收阳光，又要考虑防风沙和便于维护。

同时，安装结构要足够稳固，能够承受强风等恶劣天气的影响。

维护是确保发电装置长期稳定运行的重要环节。

由于沙漠中的沙尘较多，需要定期对太阳能电池板进行清洁，以保持其表面的透光性。

光伏发电系统蓄电池选择与容量设计准则

光伏发电系统蓄电池选择与容量设计准则光伏系统用的蓄电池主要有固定型铅酸蓄电池、VRLA电池、镉镍蓄电池和碱性蓄电池，这四种电池各有缺点，在选购蓄电池时，要根据运用情况进行选择。

1.光伏发电储能专用铅酸电池为适应光伏电站对蓄电池的要求，我国进行了光伏专用铅酸蓄电池的研制，并取得了一定进展。

国内尚无光伏发电储能专用铅酸蓄电池技术标准和检测标准，一些厂家虽在开发、试制专用储能铅酸蓄电池方面进行了努力，但技术不够成熟且品种较少。

因此，目前选用完全适合于光伏发电的储能铅酸蓄电池，仍受到一定限制。

2.固定型铅酸蓄电池固定型铅酸蓄电池的优点是：容量大、单位容量价格便宜、使用寿命长和轻度硫酸化可恢复。

与启动用蓄电池相比，固定型蓄电池的性能更贴近光伏系统的要求。

目前在功率较大的光伏电站多数采用固定型（开口式）铅酸蓄电池。

开口型铅酸蓄电池的主要缺点是：需要维护，在干燥气候地区需要经常添加蒸馏水、检查和调整电解液的相对密度。

此外，开口式蓄电池带液运输时，电解液有溢出的危险，运输时作好防护措施。

3.密封型铅酸蓄电池近年来我国开发了蓄电池的密封和免维修技术，引进了密封型铅酸蓄电池生产线。

因此，在光伏发电系统中也开始选用专门的维护，即使倾倒电解液也不会溢出，不向空气中排放氢气和酸雾，安全性能好：缺点是对过充电敏感，因此对过充电保护器件性能要求高，当长时间反复过充电后，电极板易变形，且间隔较普通开口铅酸蓄电池高。

近年来，国内小功率光伏电池已选用密封型铅酸蓄电池。

10KW级以上的光伏电站也开始采用密封型铅酸蓄电池，随着工艺技术的不断提高和生产成本的降低，密封型铅酸蓄电池在光伏发电领域的应用将不断扩大。

4.碱性蓄电池目前常见的碱性蓄电池有镉镍电池和铁镍电池。

碱性蓄电池（指镉镍电池）与铅酸蓄电池相比，主要优点是对过充电、过放电的耐受能力强，反复深放电对蓄电池寿命无大的影响，在高负荷和高温条件下，仍具较高的效率，维护简便，循环寿命长：缺点是内电阻大，电动势小，输出电压较低，价格高（约为铅酸蓄电池的2～3倍）。

光伏发电对蓄电池的基本要求及理想储能方法

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我其１光伏发电对蓄电池（能系统）电的成本比较高，们不希望光伏发电的家注意，实它对于独立太阳能光伏发电储
的５项基本要求
稳定性的影响，对电网有功分量的补偿只有依靠蓄电池或者其他储能装置。什么是太阳能光侠蓄电池？在光『界还没有一个统一的犬认识，于是各蓄电池生产厂
家纷纷推出自己的所谓太阳能光侠蓄电池，这些蓄电池能够符合太阳能光伏储能的基本要求吗？究竟什么是太阳能光伏蓄电池？对于太阳能光伏发电系统，理想的储能元件应该具备什么技术要求？本文试图通过分析解答以上问题。关键词蓄电池瓦时效率磷酸铁锂蓄电池飞轮电池抽水储能
Ｓａｏｔｏｌｉｔｒｇｅｂｔｅｙａｉｅｉｅｅｔａａｎｅｇｙｓｏａｅｍｅｏｏｌｒｐｈｏｖｔｃｓｏａａｔｒｂｓｃｒｑｕｒｍｎｎｄｉａｄｅｌｅｒｔｒｇ￣ｄ
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简述太阳能光伏发电系统对蓄电池的基本要求

简述太阳能光伏发电系统对蓄电池的基本要求
太阳能光伏发电系统是一种利用太阳光能转化为电能的绿色能源，它能够为人类提供可持续的能源供应。

然而，光伏发电系统的电源不稳定，需要使用蓄电池来存储太阳能，以保证能够在晚上或阴天时继续供电。

因此，蓄电池成为了光伏发电系统中不可或缺的一部分，其基本要求如下：
1.能量密度高：蓄电池需要具有高能量密度，以便在有限的空间内存储更多的能量。

同时，高能量密度也可以减少蓄电池的重量和体积，方便运输和安装。

2.长寿命：蓄电池需要具有长寿命，以便减少更换和维护的频率，降低系统运行成本。

此外，长寿命的蓄电池也可以减少对环境的污染和资源浪费。

3.高效率：蓄电池需要具有高效率，以便将太阳能转化为电能的损失最小化。

此外，高效率的蓄电池也可以减少系统的能量损失和热量产生，从而提高系统的整体效率。

4.快速充放电：蓄电池需要具有快速充放电的能力，以便在需要时能够快速地存储和释放能量。

此外，快速充放电也可以提高系统的灵活性和响应能力，以适应不同的能量需求。

5.安全可靠：蓄电池需要具有高度的安全可靠性，以避免发生意外
事故和损坏系统设备。

此外，安全可靠的蓄电池也可以减少系统的故障率和维修成本，保障系统的稳定运行。

蓄电池是光伏发电系统中不可或缺的一部分，其基本要求包括能量密度高、长寿命、高效率、快速充放电、安全可靠等。

只有满足这些要求，才能够保证光伏发电系统的稳定运行和可持续发展。

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独立光伏系统蓄电池的选择
关键字：光伏系统蓄电池
1 引言
伴随社会经济的飞速发展，能源消耗持续增加，环境问题日益突出，开发、利用太阳能作为新能源成为大势所趋。

太阳能发电无需燃料，具有无污染、安全、无噪声、运行简单可靠、资源的相对广泛性和充足性、长寿命等其他常规能源所不具备的优点。

光伏能源被认为是二十一世纪最重要的新能源、可再生的绿色能源。

太阳能光伏发电系统应用非常广泛，依据应用的形式不同一般可分为两大类：独立光伏系统和并网光伏系统。

其中独立光伏系统应用相对广泛，日常生活中可见太阳能手电筒、太阳能路灯、太阳能充电器等均属于此类系统。

独立光伏系统一般由四个基础部分组成：光伏电池阵列、储能系统（蓄电池）、直流控制系统、负载，如图1所示。

图1 独立光伏系统组成
在独立的光伏系统中，蓄电池的作用主要是储存能量，在晚上或多云等气候情况下，光伏阵列不能提供足够的能量时，蓄电池供给负载，保证系统的正常运行。

它是仅次于太阳能光伏阵列的重要组成部分，也是对系统性能可靠性、系统成本影响最大的部分之一。

本文探讨如何在保证系统正常工作、最大使用寿命、最大限度降低成本的情况下，为独立光伏系统选择并确定参数合理、数量合适的蓄电池。

2 蓄电池的选择
（1）方法
独立光伏系统蓄电池的选择过程主要包括三个方面：蓄电池种类、蓄电池的容量和蓄电池组串并联的确定。

蓄电池种类很多，主要有铅酸蓄电池、锂离子蓄电池、镍氢电池等。

目前，由于产品技术的成熟性和成本等因素，一些小型简单的独立光伏系统中使用镍氢电池，但应用较少；多数的独立光伏系统
中使用铅酸蓄电池，应用广泛。

国家还制定了GB/T22473-2008《储能用铅酸蓄电池》标准，用以规范该类铅酸蓄电池产品的要求。

本文以下的内容均以铅酸蓄电池为基础。

蓄电池的容量选择与很多因素有关，主要有日负载需求、蓄电池最大放电深度、独立运行天数、安装地环境温度。

独立光伏系统的蓄电池容量，要保证系统在太阳光照连续低于平均值的情况下负载仍可以在一定时间内持续正常工作。

在光照度低于平均值的情况下，太阳能电池组件产生的电能，不能完全补充每日负载需求从蓄电池中消耗能量而产生的空缺，这样蓄电池就会处于亏电状态。

如果在一定时间内光照度始终低于平均值，蓄电池持续放电以供给负载的需要，蓄电池的荷电状态持续下降。

但是为了避免蓄电池的损坏，这样的放电过程只能允许持续一定的时间，直到蓄电池的荷电状态到达安全的最低值，即蓄电池的最大放电深度。

这里我们将持续放电时间称为：独立运行天数，即光伏系统在没有任何外来能源的情况下蓄电池供给负载正常工作的天数。

独立运行天数的确定主要与两个因素有关：光伏系统安装地点的气象条件（最大连续阴雨天数）、负载对应用场合的重要程度。

通常我们将光伏系统安装地点的最大连续阴雨天数作为光伏系统的独立运行天数，同时还要综合考虑负载对应用场合的重要程度。

对于应用场合重要的光伏应用系统，如通信、医院等重要部门，必须考虑系统的独立运行天数较长，一般考虑为（7～14）天，相对应的电池容量也需较大。

对于其他应用场合的光伏应用系统，系统的独立运行天数、以及对应的电池容量大小可以根据实际情况确定。

同时，由于铅酸蓄电池的额定容量会随着温度的变化而变化（见图2），当蓄电池温度下降时，蓄电池的容量会下降，所以安装地气温对确定蓄电池的容量非常重要。

如果安装地的气温较低，实际需要的蓄电池容量就要比常温条件下需要的蓄电池容量大，才能保证在不影响蓄电池使用寿命的情况下满足负载的用电需求。

大多数铅酸蓄电池生产企业一般会提供相关的蓄电池温度-容量修正曲线。

在该曲线上可以查到对应温度的蓄电池容量修正系数。

图2温度与容量关系
综合上述所有的影响因素，可以得到如下独立光伏系统蓄电池容量计算公式：
日负载需求（Ah）×独立运行天数
蓄电池容量= ------------------------------------ （1）
最大放电深度×容量修正系数
蓄电池串并联的确定直接关系到单体蓄电池数量的确定，依赖于系统工作电压、单体蓄电池标称电压和容量以及计算出的系统的蓄电池容量。

系统工作电压主要涉及到太阳电池组件的输出电压、控制器的额定工作电压以及负载的工作电压。

通过单体蓄电池的串联来实现与系统工作电压的匹配。

系统串联蓄电池数量计算如下：
系统工作电压
串联单体蓄电池数= ----------------------- （2）
单体蓄电池标称电压
单体蓄电池的并联数量由计算出的系统的蓄电池容量除以单体蓄电池容量得到。

在实际应用当中，要尽量减少并联数目，最好是选择大容量的单体蓄电池以减少所需的并联数目。

因为并联的单体蓄电池在充放电的时候会发生电流不平衡现象。

并联的组数越多，发生蓄电池不平衡的可能性就越大。

（2）实例
根据上述计算公式，用一个太阳能路灯系统作为范例。

假设该太阳能路灯光伏系统负载为24V、60W 的LED灯，每天工作时间约为10h。

这是一个负载对电源要求并不是很严格的系统，我们选择6天的独立运行天数，并使用深循环电池，放电深度为80％，单体蓄电池标称电压12V、额定容量200Ah。

安装地环境温度为15℃～25℃（假设该温度下容量不需修正）。

从而可得：
日负载需求：60×10/24=25(Ah)；
蓄电池容量：6×25/0.8×1=187.5 (Ah)；
需要串联的单体蓄电池数：24V/12V=2（只）；
需要并联的单体蓄电池数：187.5/200＝0.93，取整数为1。

所以该太阳能路灯系统需要使用12V/200Ah的蓄电池个数为：2串联×1并联=2（只）。

3 结语
一般情况下，在选定蓄电池种类后，根据日负载需求、独立运行天数、最大放电深度、安装地气温等信息数据和上述计算公式，就可以选择和确定独立光伏系统蓄电池的容量大小以及蓄电池数量。

但在实际应用中，蓄电池容量的选择还要考虑其他因素，比如安装地点，如果在很偏远的地区，考虑到维护成本、维护周期的原因，必须使用比计算值大的蓄电池容量。

因此，光伏独立系统蓄电池的选择是理论计算与成本等其他因素综合衡量的结果。