太阳能电池101，第1部分：了解电池

1）为什么要获得家用电池？

您想为房屋添加电池的原因有很多。让我们浏览它们：

1）日落后使用太阳能：电池可让您存储太阳能在晚上和整个晚上使用。借助家用电池，您将从电网中进口更少的能源，并在每季度使用电费账单向电力零售商支付更少的钱。

2）受益于使用时间：使用时间（TOU）关税变得越来越受欢迎（甚至可能成为强制性）。这些关税在午后和傍晚（例如下午5点至晚上9点）以高度的每千瓦时费用降低了您的费用。

如果您没有电池，则使用时间的关税可能会大大增加账单。但是，使用足够的太阳能电池板的适当大小的电池可以为您提供这些高峰期，因此您可以大多数（或全部）峰值定价。然后，如果您必须从网格中抽出来，则在晚上在晚上的价格上受益。

一些电池系统（例如特斯拉）足够聪明，可以在有意义的地方充满电气。例如，如果看起来没有足够的阳光来收取第二天的收费。

3）备份：有些（但不是全部）电池也会备份您家中的重要电路。如果停电命中 - 您可以以风格骑行：

4）加入虚拟发电厂：拥有电池可让您加入其他电池所有者的虚拟网络。当网格需要支撑时，您可以一起使用联合能力来支撑网格。这有助于将更多的可再生能源集成到澳大利亚的电网中，您也可以为您的持续帮助获得报酬。

2）电池如何工作？电池存储系统的解剖结构。

电池是用于存储能量的电化学“三明治”。一个面包片是阳极，另一个是阴极。它们之间是一种称为电解质和分离器的填充物。

很容易记住阴极是积极的，因为许多人喜欢猫。他们对他们很肯定。阳极是负面的，就像我的姨妈安，他抱怨一切。

带负电荷的电子浓缩在阳极处。由于对立的吸引力，他们想去带正电荷的阴极。填充电块使电子穿过电池的短路。

将阳极和阴极与电线连接起来，使电子可以流过它。这种电子流是我们利用的电力。

在可充电电池中，您使用外部能源来扭转电流的流动。这存储了以后使用的能量。

有很多方法可以在现代锂离子太阳能电池中排列阴极，阳极和分离器的床单。它们通常像果酱滚动的金属圆柱体一样构造，称为细胞。家庭能源存储系统可以具有数千个这样的圆柱电池电池。

3）确保电池具有足够的电源和足够的能量。

在我的“太阳能101”指南的第1部分中，我解释了基本功率（kW）和能量（kWh）之间的差异- 了解这一点很重要。

当涉及电池时，一个有用的类比是水从管道流入容器中。

• 电力（KW）是水流过管道，进入或从容器中流出的速度。
• 能量（kWh）是容器可以容纳的水量。

同样，了解功率和能量之间的差异非常重要。这可能意味着为您的需求选择正确的家用电池和傻瓜之间的区别。

那里有各种太阳能电池。每个都有自己的功率输出与存储的能源的组合。例如 - 比较这些电池完全放电所需的时间：

大多数太阳能电池的最大连续电源输出为5 kW。例如，我的特斯拉Powerwall具有5 kW的输出。如果我想从电池系统中输出10 kW的电源，则需要添加第二个电池。

选择家用电池时，请注意房屋的功率和能源需求。

如果您的太阳能电池只能提供3千瓦，而您的房屋需要5 kW，则需要从电网中获得电力不足。例如，我的家里有一个芬兰桑拿浴室，拉着7 kW。我无法完全从我的Powerwall上运行它，因为这只会输出5 kW。这意味着我不能停电。多么艰辛。

4）铅酸？锂离子？流动？选择哪种技术？

直到2015年，如果您想安装储能，您很可能住在农村地区并希望离网。

当时的主要技术是铅酸。它需要在专用的房间（通常是棚子）和定期维护中安装一大堆大量的电池，而不是完全“设置和忘记”。

从那时起，锂离子技术的进步导致锂离子在房屋储能市场中占主导地位，原因有几个：

• 卓越的性能（更好的功率输出和排放深度）
• “设置和忘记”，无维护操作。
• 更长的保证
• 竞争价格
• 较小，更轻

因此，如今，大多数用于房屋的太阳能电池安装都在使用一些锂离子技术的变体。

两种主要的锂离子技术是尼克尔锰钴（NMC）和锂离子磷酸盐（Lifepo）。例如，特斯拉Powerwall使用NMC单元。

专家提示：人们总是问我有关替代技术的信息镍铁或者流电池。我尚未看到一种替代技术在性能和价格上都击败了锂离子。

那么 - 您应该选择哪种电池技术？除非您的房屋有专门的需求，否则锂离子将是必经之路。

5）向您的太阳能添加电池 - AC与DC耦合

如解释在我的太阳能101指南中，太阳能电池板输出直流电。但是您家中的设备使用交流电力。太阳逆变器的工作是将DC从面板转换为房屋中使用的交流。

电池充电和排放直流电。那么 - 您如何将房屋储能集成到太阳系中？

有两种方法：

DC耦合：您使用单个“混合逆变器”，该“混合逆变器”控制您的太阳能电池板和电池。

混合逆变器：

• 将直流电流从太阳能系统转换为可以为电池充电的直流。
• 将电池和太阳能电池板的直流输出转换为230伏特的房屋需求。
• 将电网的230 V AC转换为DC，以充电电池 - 如果您想从电网上充电。

用于直流耦合的混合逆变器比常规太阳逆变器更昂贵。

交流耦合：另一个“电池逆变器”将太阳能逆变器的交流输出转换回直流，以充电电池。

一些家用储能选项，例如特斯拉Powerwall，带有内置的电池逆变器。特斯拉动力墙只能耦合。其他的，例如LG Chem，需要将外部电池逆变器安装在它们旁边的墙上。

直流耦合的优点：DC耦合系统沿途有“更少的停止”。较少的停止=较少的损失=更高的效率。

DC耦合的缺点：电池与特定的混合逆变器配对。因此，新的未来储能产品可能与您现在购买的混合逆变器不兼容。如果您打算一击购买太阳能 +电池系统，这不是问题。

优点交流耦合：它是太阳能逆变器不可知论。您可以将AC耦合电池改装为任何现有的太阳能系统。

交流耦合的缺点：DC-> AC-> DC转换有“更多的停止”，因此效率降低了一些。交流耦合的另一个缺点是从本地电力网络上进行系统尺寸的规则。

例如，SA功率网络（SAPN）允许每个阶段最多10 kW逆变器容量。至关重要的是，除非您获得豁免，否则SAPN将电池逆变器计入10kW限制。

假设您有一个现有的7 kW太阳能系统，带有6 kW逆变器。您想添加一个特斯拉Powerwall，该墙具有5 kW内置逆变器。SAPN可能会说您不能说，因为6 kW（太阳能逆变器） + 5 kW（PowerWall电池逆变器）= 11 kW总逆变器容量。

DC耦合绕过此限制，因为只有一个逆变器可以处理电池和太阳能。

专家提示： 我的电池存储比较表列出各种选择的价格。重要的是，它不包括安装成本。额外的电子产品（例如电池逆变器）的成本可能意味着一个6k的房屋储能系统，安装了$ 100K。

如果您已经拥有与所需的电池兼容的混合逆变器现有的太阳系，则可以节省一两个大量的安装电池费用。

6）太阳能电池如何为您省钱？

家用储能系统存储盈余太阳能，可在夜间使用；这意味着您会用白天产生的“免费”太阳能充电电池。到了晚上，您没有从电源网格中抽出来，而是使用电池中存储的能量。

如果您有使用时间的电力计划，则可以完全避开傍晚的高峰关税期。

有了足够大的太阳能和电池系统，您可能永远不会再支付电费。

如果您是虚拟发电厂（VPP）的一部分，则您的电池还支持网格并赚取信用（可以将其视为奖励费用关税）。

但是，这一切是什么？

好吧 - 足够的太阳能电池存储以完全覆盖您的电费的成本很高。账单越大，您需要的储能系统就越大。

我进一步详细介绍354manbetx 。但是，要使用一个简单的例子 - $ 15,000的特斯拉Powerwall可以节省，最佳案例，每年900美元。是否值得花15000美元每年节省900美元并具有备份是由您决定的。