摘要：常見的太陽(yáng)能的發(fā)電系統(tǒng)主要有兩種，并網(wǎng)發(fā)電和離網(wǎng)發(fā)電。離網(wǎng)發(fā)電因?yàn)槠涮厥庑裕黾恿诵铍姵亍１疚膶莫?dú)立光伏的結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)能電池的作用和鉛酸電池的高性價(jià)比三個(gè)方面，闡述了獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)中蓄電池的選擇。

　　隨著獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的使用更加廣泛，作為和它配套的蓄電池設(shè)備也越來越受到人們的關(guān)注。蓄電池不僅是獨(dú)立系統(tǒng)中不可缺少的儲(chǔ)能部件，其在獨(dú)立光伏系統(tǒng)中還承擔(dān)著其他作用。蓄電池的種類多種多樣，選擇哪一類蓄電池作為獨(dú)立光伏系統(tǒng)電站的配套設(shè)備也至關(guān)重要。

　　獨(dú)立光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

圖1 獨(dú)立光伏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

(資料來源：根據(jù)公開資料整理)

　　獨(dú)立光伏系統(tǒng)主要有四個(gè)部分組成：光伏組件、控制器、逆變器及蓄電池。獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電過程主要經(jīng)過以下幾步，光伏組件經(jīng)由太陽(yáng)能照射后產(chǎn)生電流，控制器調(diào)節(jié)電壓后給蓄電池充電和將直流電供應(yīng)給逆變器，逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成交流電后給負(fù)載供電。相較于并網(wǎng)發(fā)電，離網(wǎng)所發(fā)電量并未給公共電網(wǎng)連接，產(chǎn)生的電量需要儲(chǔ)存，因此，蓄電池組十分重要。

　　儲(chǔ)蓄電池三大功能

　　在獨(dú)立光伏系統(tǒng)中，蓄電池是除太陽(yáng)能電池組件之外最重要的組成部分。蓄電池在獨(dú)立光伏系統(tǒng)中最直觀的作用是儲(chǔ)存電量。蓄電池將太陽(yáng)能光伏組件產(chǎn)生的供負(fù)載使用之外多余的電量?jī)?chǔ)存起來，在夜晚或者雨天等光照不足的條件下，釋放電量供負(fù)載使用。然而，蓄電池除此之外，還有其他用途。

　　提供啟動(dòng)電流。啟動(dòng)電流是指電器設(shè)備在剛啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流。負(fù)載在剛啟動(dòng)時(shí)一般需要大于額定電流的電流才能啟動(dòng)，啟動(dòng)電流通常是額定電流的4-7倍。由于太陽(yáng)能電池的電流受到很多因素的限制，如太陽(yáng)光照強(qiáng)度、最大短路電流等，使得光伏組件在負(fù)載啟動(dòng)時(shí)，沒有辦法提供其所需的啟動(dòng)電流。然而，蓄電池能夠在短時(shí)間內(nèi)提供大電流供負(fù)載啟動(dòng)。

　　鉗位作用。鉗位是指將電位限制在規(guī)定電位的保護(hù)措施，其作用是提高整個(gè)電路的穩(wěn)定性。由于太陽(yáng)能電池供電的不穩(wěn)定性，如受天氣，溫度等影響，導(dǎo)致給負(fù)載供電時(shí)電路不穩(wěn)，效率低下，蓄電池能夠?qū)μ?yáng)能電池電壓起到鉗位作用，確保整個(gè)系統(tǒng)的工作電壓處于最佳點(diǎn)周邊。

　　鉛酸電池性價(jià)比高

　　由于太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的特殊性，對(duì)太陽(yáng)能蓄電池提出的要求是：低的價(jià)格、高充放電效率、低自放電以及長(zhǎng)壽命。

圖2 幾種常用的蓄電池比較

(資料來源：中國(guó)知網(wǎng))

　　如圖列舉了幾種常用的蓄電池。自放電效率是指蓄電池在不使用時(shí)，失去電荷的速度，通常來說，自放電效率越低越好。從圖上的數(shù)據(jù)能夠看出鋰電池的自充放電率是最低的，其次是鉛酸電池，鎳氫電池和鎳鎘電池的充放電速率相對(duì)較高;容量效率，即為充放電效率，通常而言，充放電效率越高越好。在正常工作條件下，鋰電池的充放電效率最高，其次是鉛酸電池的90%，鎳氫電池和鎳鎘電池的充放電效率相對(duì)較低。

　　電池經(jīng)過一個(gè)完整的充放電過程即為一個(gè)循環(huán)，當(dāng)電池的循環(huán)次數(shù)達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，電池將進(jìn)入損耗狀態(tài)，一般情況而言，循環(huán)次數(shù)越高，電池可使用的時(shí)間也越長(zhǎng)。圖上數(shù)據(jù)顯示，鋰電池的循環(huán)次數(shù)最高達(dá)1000次，是鎳鎘電池的兩倍，其次是鎳氫電池，鉛酸電池的循環(huán)次數(shù)相較于其他三類電池是最低的。電池的價(jià)格也是選擇電池的關(guān)鍵因素之一，正常情況下，質(zhì)量越高，價(jià)格相對(duì)越貴。但是價(jià)格并不是選擇蓄電池的唯一因素。單位Wh價(jià)格中，鋰電池價(jià)格最高，約為4.0-5.0元左右，是鉛酸電池的5-7倍，鎳鎘電池是鉛酸電池的2-3倍，鎳氫電池價(jià)格目前還是高于鎳鎘電池，是鉛酸電池的3-4倍。

　　結(jié)語(yǔ)

　　蓄電池在離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中不僅僅起到了儲(chǔ)能的作用，其提供的啟動(dòng)電流和鉗位作用也十分重要，因此，蓄電池在離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中是除了太陽(yáng)能電池的核心組件之一。本文比較了幾種常用蓄電池的價(jià)格、自放電效率、容量效率以及循環(huán)次數(shù)之后，鉛酸電池的性價(jià)比在這幾類常用的蓄電池當(dāng)中性價(jià)比較高，同時(shí)，也滿足太陽(yáng)能光伏對(duì)蓄電池的特殊要求，成為太陽(yáng)能光伏中蓄電池的最佳選擇。