摘要：常見的太陽能的發電系統主要有兩種，并網發電和離網發電。離網發電因為其特殊性，增加了蓄電池。本文將從獨立光伏的結構、儲能電池的作用和鉛酸電池的高性價比三個方面，闡述了獨立光伏發電系統中蓄電池的選擇。

　　隨著獨立光伏發電系統的使用更加廣泛，作為和它配套的蓄電池設備也越來越受到人們的關注。蓄電池不僅是獨立系統中不可缺少的儲能部件，其在獨立光伏系統中還承擔著其他作用。蓄電池的種類多種多樣，選擇哪一類蓄電池作為獨立光伏系統電站的配套設備也至關重要。

　　獨立光伏系統的結構

圖1 獨立光伏系統結構

(資料來源：根據公開資料整理)

　　獨立光伏系統主要有四個部分組成：光伏組件、控制器、逆變器及蓄電池。獨立發電系統的發電過程主要經過以下幾步，光伏組件經由太陽能照射后產生電流，控制器調節電壓后給蓄電池充電和將直流電供應給逆變器，逆變器將直流電轉換成交流電后給負載供電。相較于并網發電，離網所發電量并未給公共電網連接，產生的電量需要儲存，因此，蓄電池組十分重要。

　　儲蓄電池三大功能

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

　　提供啟動電流。啟動電流是指電器設備在剛啟動時的沖擊電流。負載在剛啟動時一般需要大于額定電流的電流才能啟動，啟動電流通常是額定電流的4-7倍。由于太陽能電池的電流受到很多因素的限制，如太陽光照強度、最大短路電流等，使得光伏組件在負載啟動時，沒有辦法提供其所需的啟動電流。然而，蓄電池能夠在短時間內提供大電流供負載啟動。

　　鉗位作用。鉗位是指將電位限制在規定電位的保護措施，其作用是提高整個電路的穩定性。由于太陽能電池供電的不穩定性，如受天氣，溫度等影響，導致給負載供電時電路不穩，效率低下，蓄電池能夠對太陽能電池電壓起到鉗位作用，確保整個系統的工作電壓處于最佳點周邊。

　　鉛酸電池性價比高

　　由于太陽能光伏系統的特殊性，對太陽能蓄電池提出的要求是：低的價格、高充放電效率、低自放電以及長壽命。

圖2 幾種常用的蓄電池比較

(資料來源：中國知網)

　　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，失去電荷的速度，通常來說，自放電效率越低越好。從圖上的數據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較低。

　　電池經過一個完整的充放電過程即為一個循環，當電池的循環次數達到一定數值時，電池將進入損耗狀態，一般情況而言，循環次數越高，電池可使用的時間也越長。圖上數據顯示，鋰電池的循環次數最高達1000次，是鎳鎘電池的兩倍，其次是鎳氫電池，鉛酸電池的循環次數相較于其他三類電池是最低的。電池的價格也是選擇電池的關鍵因素之一，正常情況下，質量越高，價格相對越貴。但是價格并不是選擇蓄電池的唯一因素。單位Wh價格中，鋰電池價格最高，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，鎳氫電池價格目前還是高于鎳鎘電池，是鉛酸電池的3-4倍。

　　結語

　　蓄電池在離網發電系統中不僅僅起到了儲能的作用，其提供的啟動電流和鉗位作用也十分重要，因此，蓄電池在離網發電系統中是除了太陽能電池的核心組件之一。本文比較了幾種常用蓄電池的價格、自放電效率、容量效率以及循環次數之后，鉛酸電池的性價比在這幾類常用的蓄電池當中性價比較高，同時，也滿足太陽能光伏對蓄電池的特殊要求，成為太陽能光伏中蓄電池的最佳選擇。