YUCEL存储的功能和使用

在独立发电系统中，除非负载与阳光照射的时间完全匹配，否则需要某种形式的存储。（这种精确匹配很少见，并且仅限于几种类型的系统 - 例如为风扇供电以进行冷却或在某些情况下抽水用于灌溉）。在独立系统中，存储不仅需要在夜间为负载供电，还需要在多云天气下允许负载运行。所需的存储天数取决于特定位置的天气模式，多云的位置需要更多的存储空间。在具有大量存储的系统中，存储系统的额外用途是可以缓冲系统以应对低日照时间，例如冬季。例如，在需要高可靠性的电信系统中，大型电池组可以实现高可靠性，而无需调整光伏阵列的大小以满足最恶劣的日晒条件。一般来说，所包含的存储量越大，系统对低日照时间的敏感度就越低，电力可用性就越可靠。下图显示了电源可用性如何随着存储的增加而增加。


一年多的电池充电状态显示电池在一夜之间、多云天气和季节变化期间的放电情况

在连接到公用电网供电的系统中，通常不需要存储。在阳光明媚的时候使用光伏发电，在夜间或多云天气期间，电网提供电力。然而，即使在并网系统中，也可以包括存储，而不是像在独立系统中那样增加电力的可靠性，而是增加光伏发电的价值。在许多公用事业公司看到的负载中，夏季下午发生的空调负载增加了公用事业必须提供的总负载。负载中的这些峰值为其供电要昂贵得多。由于 PV 的电力输出通常在夏季月份最大，因此 PV 系统的输出可以很好地匹配所产生电力的峰值负载，并存储几个小时。

电池的功能

电池是大多数类型的未连接到公用电网的光伏系统的共同特征。除了提供存储，电池还可以用于其他几个功能：

贮存。电池存储由给定发电源产生的能量，当该源不可用时，该能量可由负载使用。在任何能源产生系统中包含存储将增加能源的可用性。

启动电流。电池可以为负载提供比单独的阵列提供的更高的电流。如果特定负载在启动时具有高电流消耗，这将特别有用。许多电机最初具有高电流要求。

电源调节。电池可以用作电源调节。使用此功能的两种情况是直接耦合系统，例如抽水系统和不间断电源。

除了不同的操作模式外，光伏系统中的电池还必须满足其他几个标准。由于光伏系统需要可靠性和低维护，因此电池还必须具有较长的使用寿命。此外，由于电池通常占光伏系统总成本的很大一部分，因此成本是光伏系统电池的重要因素。通常，为其他应用制造的电池不太适合光伏能源应用。可再生能源系统中电池的关键特性是：

• 电池效率
• 电池容量和寿命如何受到深度循环和延长低电量状态的影响
• 初始和持续的电池成本
• 蓄电池的维护要求。

水的电解

在电解质成分为水的电池溶液中（例如铅酸电池），在对电池充电时必须考虑电解水的可能性。电解水，将水分解成氧气和氢气。

根据标准电位，这个反应的电压是1.23V。然而，该反应的活化过电位很大，因此它不会以显着的速率进行（因此在电池充电或放电时可以忽略不计），直到电池中的电压达到 2.2V 量级。在高充电率期间，充电电压可能会超过这个电压，因此在这样的电池中会进行两个反应：一个是电池的充电，另一个是水的电解。由于水的电解产生氢气和氧气，两者都是气体，因此电池被称为放气。水的电解对电池有几个影响。首先，它会导致电池失水，必须更换。更远，如果在通风不良的区域释放氢气，会产生潜在的安全隐患，或者会使电池外壳超压。这两个问题都可以通过防止气体最小化或规避，电池被称为放气。水的电解对电池有几个影响。首先，它会导致电池失水，必须更换。此外，如果在通风不当的区域释放氢气，则会产生潜在的安全隐患，或者会使电池外壳超压。通过防止气体，特别是氢气从电池中逸出，可以最小化或避免这两个问题。使用这种方法的电池称为密封或重组电池。尽管与放气相关的潜在维护和安全问题，它也可能产生有益的影响。例如，在铅酸电池中，放气可用于混合电解液，从而防止硫酸浓度较高（密度较大）的区域沉入底部（称为分层效应）。

铅酸电池中存在少量杂质会影响水的电解，因此带有铅添加剂的电池（出于机械强度或其他实际目的）可能会经历显着不同的放气电压。此外，由于活化能与温度有关，因此电池充气的电压随电池温度和电池组件的细节而变化。

电池在光伏系统中的用途

虽然存储系统的主要功能是在没有阳光时提供电力，因此增加了光伏系统提供电力的时间，但添加电池具有许多其他优点，这意味着电池可以用于多种用途。对于由一个或两个光伏模块组成的小型系统，电池可以充当负载匹配系统。或者，在包含具有大初始电流消耗的负载的光伏系统中（例如由感应负载所经历的，通常以电机为代表），电池可用于提供初始启动电流。在并网系统中，电池储能可用于调峰，其中将太阳能产生的电力存储数小时，以便在峰值负载发生时更好地匹配。