太阳能电池是如何储存的?
一个简单的电网连接太阳能系统不需要电池就能工作。
如果你仔细想想——它实际上把电网当做一个无限大的电池。如果你屋顶上的太阳能电池板产生的电力超过了你的家庭所需，那么多余的部分就会进入电网:
我家的太阳能系统正在向电网输出多余的太阳能(这是特斯拉监控应用程序的截图)
之后，如果你的电池板不能产生足够的电力，就会从电网中获取能量来弥补差额:
我的家庭太阳能发电系统进口电网电力，因为我没有产生足够的太阳能。
你可能想要在电网连接的太阳能系统中添加电池的三个原因
添加电池的原因#1)你不会想要输出所有剩余的太阳能，你会想要储存在电池中:
如果你添加一个电池，你可以用剩余的太阳能给它充电。
将多余的太阳能储存在你的电池中以备以后使用是很有道理的。但在撰写本文时(2020年3月)，这对大多数澳大利亚人来说没有经济意义。这是因为没有补贴的电池仍然非常昂贵，而且你只需向电网出口就能获得的报酬实际上在所有地方都相当丰厚，除了WA、TAS和地区性QLD。想知道一块电池能节省多少钱(或多少钱)，你可以使用我们的太阳能和电池计算器．独特的是，它将太阳能和电池节约分开显示，以达到完全透明的效果(我所见过的所有其他太阳能计算器都将太阳能和电池节约放在一起)。
添加电池的原因#2）你想要备用电源如果电网坏了就可以用。
普通的太阳能发电系统无法在电网故障时为你的家供电，因为——正如我们刚才看到的——电网需要:
A)吸收多余的太阳能或
B)太阳能充电不足。
但是一个好的电池系统可以让你在停电的时候给家里的部分或全部供电。
添加电池的原因#3）你想要沉迷于一些偷偷摸摸的电力套利(如果你采用的是分时电价)。
例如，用便宜的非高峰电力给电池充电，并在高峰时间使用。
理论上听起来不错，不是吗?不幸的是，我已经计算过这些数字，用零售电价来计算没有经济意义，所以我就不浪费你们的时间了。
警告一句:选项1(在太阳不亮时使用的储存太阳能的电池)和选项2(在电网中断时使用的电池)并非不可分割。当电网瘫痪时，一些电池系统不能提供备份。因此，如果备份对你来说很重要，向安装人员询问，并与他们讨论家中哪些电路必须备份。
为什么不是所有的电池系统都提供备份?因为省略备份可以使系统安装更便宜、更快。
本文的其余部分将解释为什么有备份的电池系统与没有备份的系统不同，而且更昂贵。
事情会变得有点怪，所以如果你只是想了解更多关于电池的一般知识，来我的太阳能电池储存主页．它包含了一些很好的摘要信息和链接，我认为你需要知道的一切。
让我们开始吧!
无备份太阳能电池存储系统(又名无备份混合太阳能)
这是目前最简单、最便宜的太阳能储能系统。在电力方面，它将电池组视为另一个太阳能电池板阵列。因此，电池组直接插入太阳能逆变器的备用输入。
所有需要的电池集成是:
一)具有高压直流输出和集成充电器的电池组。
b)一个独立的电池逆变器或混合太阳能+电池逆变器。这两种选择都需要与电池管理系统(BMS)交谈，以确保电池不会过度充电。
c)一种了解家庭当前输入或输出电量的方法——这样电池就知道什么时候是充电的好时机(即当有多余的太阳能时)和什么时候是放电的好时机(即当没有足够的太阳能为电池供电时)。
正如你所看到的-这应该使一个相对快速，便宜和容易的安装。
一种带备份的太阳能电池存储系统(又名带备份的混合太阳能电池)
这种系统比较贵。我会解释它们是如何工作的，让你们理解为什么会这样。
有两种主要的方法来剥皮这只猫:交流耦合和直流耦合。
交流耦合系统使用230V交流给电池充电。这是将电池改造到现有太阳能系统的最常见方法，因为所有太阳能逆变器输出输出230V(包括微逆变器)。
交流耦合系统通常有2个逆变器，现有的太阳能逆变器和一个电池逆变器)。逆变器充电器控制电池的充放电。它还可以监测电网连接，如果电网电源故障，它几乎立即切换到电池(+太阳能)电源，所以你的灯不会熄灭。电池逆变器可以是一个单独的盒子，也可以包含在电池盒中——后者被称为“一体机”系统。
除了一个额外的逆变器，您可能需要重新接线您的交换机，以分离出“基本电路”和“非基本电路”。
典型的澳大利亚家庭可以产生大量的电力。如果你的空调开着，你的烤箱开着，有人开着水壶来喝一杯好茶，峰值功率很容易达到7-8kW。除了最大、最昂贵的电池组外，所有电池组都会立即过载。例如，特斯拉Powerwall的额定峰值功率为7kW，但连续功率只有5kW。即使它没有过载，你也会很快耗尽电池。
因此，电池备份系统通常不会尝试备份整个房子。最重要的电器，如冰箱和灯，通常被连接到一个单独的“必要电路”中，而你可以生活不需要的东西则停留在“非必要”电路中。
这使得电池组成本降低，让你的房子在没有电网的情况下运行更长时间。
下面的框图展示了这一切是如何工作的:
如果你的房子能比你的电池提供更多的电力，那么你应该有必要和非必要的电路。当系统与电网隔离时，基本电路断开。基本的电路仍然由你的太阳能系统和电池支持。
如您所见，它比没有备份的设计更复杂。这是额外的费用:
1）一种特殊的电池逆变器，可以在电网中断时安全地切换到太阳能和电池(或者一种比其他存储解决方案更昂贵的一体化电池系统)。
2）修改配电板布线，使其有一个备份的“基本交流负载”电路和一个不备份的“非基本交流负载”电路。通常，必要的负载全部放在一个新的交换机中。
3）足够的电池来应付峰权力你选的东西，足够了能源存储在没有网格的情况下运行您指定的时间。典型的澳大利亚家庭每天使用约20千瓦时的电力，所以他们可能需要至少7千瓦时的存储，以维持他们度过几个小时的停电。安装7千瓦时的锂离子存储将花费大约7000 - 8000美元，除非你能获得电池退税。
技术说明:想象上图中的系统在没有网格的情况下运行(即开关是打开的)。当电池满了，太阳能产生的电量超过了房子的需要时，会发生什么?过剩的太阳能电能去了哪里?它无处可去。太阳能电池系统有两种解决方法:
1）当电网断开时，完全禁用太阳能电池板。
2）节气太阳能电池板产生的能量不能超过所能使用的能量。
有些系统选择选项1。问题是，当电网中断时，太阳能电池板无法为电池充电。所以你的电池在停电时无法充电，可能会在电网恢复之前就没电了。不要购买这样的电池系统。
较好的系统会选择减少太阳能的使用。他们有两种方法可以做到这一点。
一)他们可以和太阳能逆变器对话，友好地询问它。要做到这一点，电池逆变器需要与太阳能逆变器兼容。这方面的一个例子是弗朗尼乌斯太阳能逆变器和一个电子电池逆变器。
b)电池逆变器可以改变230 VAC的频率足够关闭太阳能逆变器时，需要。所有太阳能逆变器程序设定在一定频率关闭-所以这适用于任何太阳能逆变器。特斯拉Powerwall就是一个例子。
最后一件事，让我们谈谈房间里的大象。换句话说，如果你要用电池为什么要把它和电网连接起来?为什么不干脆完全断网呢?继续读下去。