加利福尼亞州的公用事業(yè)公司在今年秋天為了防止電力線路引起森林火災(zāi)，不得不中斷該州300多萬(wàn)居民的電力供應(yīng)，長(zhǎng)達(dá)數(shù)天的停電影響了他們的日常工作和生活。在此之后，該州儲(chǔ)能部署量迅速增長(zhǎng)，這是因?yàn)樵S多擁有住宅太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施的用戶已經(jīng)意識(shí)到，當(dāng)電網(wǎng)電力中斷時(shí)，其太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施無(wú)法正常工作。

而市場(chǎng)上有各種各樣的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)和電池產(chǎn)品，并沒(méi)有一種適用于所有家庭用戶的解決方案。這一選擇很大程度上取決于住宅用戶關(guān)鍵負(fù)載所需的電量、住宅用戶計(jì)劃使用儲(chǔ)能系統(tǒng)的次數(shù)，以及他們希望儲(chǔ)能系統(tǒng)提供的持續(xù)放電時(shí)間。

調(diào)整儲(chǔ)能系統(tǒng)的規(guī)模

如果住宅用戶部署了一個(gè)適當(dāng)規(guī)模的太陽(yáng)能+儲(chǔ)能系統(tǒng)，可以在白天為負(fù)載提供電力并為電池儲(chǔ)能系統(tǒng)充電，在夜晚和電網(wǎng)故障期間使用其存儲(chǔ)的電力。一些用戶可能會(huì)擴(kuò)展其儲(chǔ)能系統(tǒng)的裝機(jī)容量，希望電力供應(yīng)能夠持續(xù)3到5天。對(duì)于其他人來(lái)說(shuō)，考慮到電池成本以及停電五天的可能性，這可能有些過(guò)度配置。此外，還需要確定他們是否愿意為此支付更多的費(fèi)用。

住宅太陽(yáng)能+儲(chǔ)能系統(tǒng)開(kāi)始應(yīng)用的第一步是住宅用戶確定哪些負(fù)載需要采用備用電源。這些設(shè)備通常包括電視、冰箱、微波爐、家用空調(diào)、關(guān)鍵醫(yī)療設(shè)備(如CPAP呼吸機(jī))，以及如果電力足夠的話，也需要為路由器和娛樂(lè)系統(tǒng)提供電力。

專業(yè)安裝人員需要為住宅用戶確定功率輸出和使用量提供幫助，從而確定其關(guān)鍵負(fù)載情況。例如，一只20瓦的燈泡運(yùn)行4個(gè)小時(shí)相當(dāng)于消耗80瓦時(shí)的電能，也就是0.08千瓦時(shí)或.08 kWh。然后將每臺(tái)設(shè)備的用電量累計(jì)在一起，就是家庭用戶的負(fù)荷總量，用戶希望這些設(shè)備在電網(wǎng)電力中斷時(shí)正常運(yùn)行，可以將這些負(fù)載稱之為“備用負(fù)載”。

接下來(lái)，用戶需要了解現(xiàn)有太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施的裝機(jī)容量。通常，加利福尼亞州的住宅太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行，這意味著其主要目的是節(jié)省電費(fèi)。因此，必須確保住宅太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)能夠在電網(wǎng)故障時(shí)為電池充電，并為備用負(fù)載供電。通過(guò)查看太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施逆變器的額定功率，并采用一塊太陽(yáng)能電池板的輸出功率乘以電池板數(shù)量，可以確定太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的裝機(jī)容量。如果用戶想要添加更多的太陽(yáng)能電池面板的話，或者更換更大的太陽(yáng)能逆變器，或者根據(jù)使用情況添加逆變器。

在計(jì)算臨界負(fù)載時(shí)，可能需要將電動(dòng)汽車考慮在內(nèi)。在停電時(shí)，太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施需要為電動(dòng)汽車充電，但往往并不足夠。在這種情況下，用戶可能要考慮添加更多太陽(yáng)能電池面板，或者安裝一個(gè)專門(mén)給電動(dòng)汽車充電的DC-DC充電系統(tǒng)。

確定儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)模的第三步是容納電池的可用物理空間是否足夠。通常情況下，住宅用戶在其地下室、車庫(kù)或公用設(shè)施壁櫥中都有一些容納空間。由于某些儲(chǔ)能系統(tǒng)可能占用更多的空間，因此可能影響所選的電池類型。如果沒(méi)有足夠的空間容納足電池來(lái)滿足他們的用電需求的話，則用戶還必須重新評(píng)估其關(guān)鍵負(fù)載情況。

電池的選擇

如果儲(chǔ)能系統(tǒng)的規(guī)模確定，下一步就是選擇適合用戶需要的電池。盡管鉛酸電池有著長(zhǎng)期使用的歷史，被人們認(rèn)為是一種“低技術(shù)含量”電池，但這并不意味著它們不是儲(chǔ)能系統(tǒng)可行的電池選擇。鉛酸電池通常堅(jiān)固耐用且可靠，很少需要維護(hù)，并且可以通過(guò)新的增強(qiáng)功能來(lái)提供更多的好處，提供更長(zhǎng)的循環(huán)壽命和更高的能源效率。

但使用鉛酸電池也面臨一些問(wèn)題，首先鉛酸電池可能很重，需要特定的安裝空間和通風(fēng)條件。大多數(shù)鉛酸蓄電池在放電后恢復(fù)到完全充電狀態(tài)(100%完全充電)時(shí)性能最佳。如果只對(duì)它們進(jìn)行部分充電，并在這種充電狀態(tài)下保持留數(shù)天和數(shù)周的時(shí)間，這可能會(huì)導(dǎo)致鉛酸蓄電池性能過(guò)早退化。含有碳添加劑的鉛酸電池解決了這個(gè)問(wèn)題，可以提供了一種低成本的、可靠的產(chǎn)品，非常適合使用時(shí)間較長(zhǎng)或充放電次數(shù)較多的應(yīng)用。

對(duì)于頻繁停電的充放電次數(shù)多的儲(chǔ)能應(yīng)用，還可以考慮使用鋰離子電池。鋰離子電池重量較輕，因此易于安裝，并且根據(jù)品牌的不同，其空間限制也較小。鋰離子電池適合連續(xù)充放電使用，如果在再次放電之前只是部分充電的話，也不會(huì)導(dǎo)致性能退化。

在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，這兩種電池可用于其他用途，例如不經(jīng)常發(fā)生的緊急供電。電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以在電力需求峰值期間使用為負(fù)載供電，可以減少用戶的電力成本，并最大程度降低總擁有成本。

了解相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)

在選擇或安裝儲(chǔ)能系統(tǒng)之前，用戶和安裝人員需要了解其所在地區(qū)的各種法規(guī)限制。用戶可以咨詢的組織機(jī)構(gòu)包括業(yè)主協(xié)會(huì)、城市建筑部門(mén)和消防部門(mén)。例如，對(duì)于在加利福尼亞州部署的儲(chǔ)能系統(tǒng)，鋰離子電池應(yīng)該遵循UL-1973標(biāo)準(zhǔn)，并且儲(chǔ)能系統(tǒng)還應(yīng)符合UL9540標(biāo)準(zhǔn)。而對(duì)于鉛酸電池來(lái)說(shuō)，應(yīng)該遵循UL-1989標(biāo)準(zhǔn)。

由于加利福尼亞州的法規(guī)與其他州相比有所不同。例如Outback公司為該州最常見(jiàn)的用例提供了三種選擇，無(wú)論住宅用戶需要10.5 kWh、15 kWh還是22 kWh的儲(chǔ)能系統(tǒng)，每個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)都采用該公司提供的逆變器和可以滿足加利福尼亞法規(guī)的鋰離子電池。該公司在2020年3月31日之前為加利福尼亞居民提供特惠價(jià)格。

加利福尼亞州的公用事業(yè)部門(mén)表示，2019年秋天中斷電力只是該州公民面臨電網(wǎng)變革的開(kāi)始。由于公用事業(yè)公司希望減少電力設(shè)施引發(fā)的森林火災(zāi)，在未來(lái)幾年將會(huì)出現(xiàn)更多的停電和限電情況。而這一事實(shí)與即將到來(lái)的法規(guī)要求，迫使公用事業(yè)公司在峰值需求期間收取更高的電費(fèi)費(fèi)率時(shí)，電力行業(yè)將會(huì)面臨巨大的變化，而儲(chǔ)能廠商在加利福尼亞州部署更多儲(chǔ)能系統(tǒng)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。