家庭储能的选择,铅酸 OR 锂电?

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在以前,绝大多数家庭太阳能储能系统采用的是铅酸电池,但是在近几年,这种情况开始发生显著的变化,越来越多的家庭储能系统开始采用锂离子电池。今天我们来探讨,到底锂离子电池和铅酸电池哪个更适合储能系统?


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铅酸蓄电池的运用


自上世纪七十年代起,铅酸电池就开始运用在家庭太阳能发电系统中,充当储能电池。它与传统的汽车电池类似,但充放电频次要高于汽车。由于铅酸电池的成本低于锂离子电池,这使得家庭用户更加倾向于选择铅酸电池。


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▲固定储能系统中铅酸电池与锂离子电池的循环寿命比较


铅酸电池的循环次数最高在1000次左右,而锂离子电池循环次数大多在1000-4000之间。因此在太阳能储能系统高频次的充放电循环中,用户将不得不经常更换铅酸电池。


铅酸电池还存在放充放电效率低下的问题,在使用过程中会消耗额外的能量,且不能像锂电池系统那样快速充放电。所以在同等条件下,铅酸电池会需要更多的容量、空间,也就是更大的体积与重量。


铅还是一种有毒的重金属,即便它是可回收的,稍微处理不当就会造成污染。


锂离子电池的运用


近年来锂离子电池发展迅猛,成为众多设备的首选。移动电源、手机、笔记本、汽车等等。越来越多的家庭太阳能储能系统采用锂离子电池。但是锂离子电池也有一些局限性,首先成本摆在首位。


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锂离子电池的前期成本高于铅酸电池。特斯拉公司Powerwall储能系统2018年在美国的售价为5,900美元或6,600美元,其中包括配套硬件。这是一个14kWh的电池系统,可以在峰值需求下提供高达7kW的功率,其成本费用不包括安装成本。


随着锂电池产业链的完善与优化,锂离子电池成本正在下降。相关研究数据在2017年11月的报告中表明,家庭太阳能配套的铅酸电池储能系统的安装成本为每千瓦时598美元至635美元。锂离子电池的安装成本为每千瓦时831美元至1,089美元。但铅酸电池的低成本隐藏了一些额外的成本,例如较短的工作寿命和更高的运营成本。


锂离子电池与家用储能


离子电池和铅酸电池目前用于家庭储能系统的成本非常重要。它们既可以作为独立储能系统,也可以与住宅太阳能发电设施配套使用,以满足部分或全部家庭用户或工商业的能源需求。



就工作寿命而言,预计锂离子电池将持续运行8-10年,它们能够在不显著降低容量的情况下充电和放电达到更高的水平。用于家庭储能系统的锂离子电池并不轻,但与同等规格的铅酸电池相比,体积重量减少了30%左右;在较高电压下可以更快地充电;安全性能也有较大幅度的提升。当然锂离子电池的优势还有很多很多,总而言之,锂离子电池比铅酸电池在储能应用中更具优势,而且随着成本的下降,将会越来越广泛用于储能系统。


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