户用储能系统中电池的容量设计？

一、电池类型的选择

随着电池技术发展和成本的快速下降，目前在户用储能项目中，锂电池具有效率高、循环寿命长、电池数据精确，一致性高等优势，已成为主流选择。

二、电池容量设计常见四大误区

误区1：只根据负载功率和用电量选择电池容量

       电池容量设计中，负载情况确实是最重要的参考因素。但电池充放电能力、储能机的最大功率、负载的用电时段等同样不容忽视，因此不能只考虑负载功率和用电量来选择电池容量，需要综合考虑。

误区2：把电池的理论容量当作实际容量

  通常，电池手册上面标注的是电池的理论设计容量，也就是在理想状态下，电池从SOC100%到SOC0%时电池能够释放的最大电量。

  但在实际的应用中，受温度、使用年限等因素的影响，电池的实际容量会与设计容量有所不同。并且在实际应用中为了延长电池寿命，一般不允许放电到SOC0%，会设置保护电量，这就使实际可用电量更少，因此在选择电池容量时，需要排除这些因素，从而保证有充足的电池容量可供使用。

误区3： 电池容量选择越大越好

  许多用户会觉得电池容量越大越好，但在设计时我们也要考虑电池利用率。如果光伏系统容量较小，或负载用电量较少，对于电池容量的需求没那么大，也会造成电池成本的浪费。

误区4：电池容量刚好等于负载用电量

有时出于节约成本的考虑，选择的电池容量几乎刚好等于负载用电量。

但由于过程损耗的原因，电池放电量会小于电池存电量，而负载用电量也会小于电池放电量，忽视效率损耗很可能造成供电不足的现象。

三、不同应用场景下的电池容量设计

主要介绍常见应用场景下的电池容量设计思路：自发自用(电费较高或没有补贴)、峰谷电价、备用电源(电网不稳定或有重要负载)。

1、“自发自用”

由于电价较高或者光伏并网补贴较低(无补贴)，安装光伏储能系统以降低电费支出。

假设电网稳定，不考虑离网运行，光伏只是为了降低电网用电量，一般白天光照比较充足。

最理想状态是，光伏+储能系统能够完全覆盖家庭用电。但是这种情况很难实现。所以我们综合考虑投入成本和用电情况，可以选择根据家庭平均日用电量(kWh)来选择电池的容量(默认光伏系统能量充足)。设计逻辑如下：

如果能够准确搜集用电规律，结合储能机管理设置，可以尽量提高系统利用率。

2、峰谷电价

峰谷电价的结构大致为17：00-22：00为用电高峰期：

白天用电量少(光伏系统可基本覆盖)，在用电高峰期，则需要保证至少一半以上的电量由电池供电，减少电费支出。

假设高峰期平均日用电量：20kWh

其设计思路如下：

以高峰时期的总用电量为基础计算出电池容量的最大需求值。然后根据光伏系统的容量和投资的效益在该区间内找到一个最佳电池电量。

四、电池容量设计中的两个重要因素

1、光伏系统容量

假定，电池全部由光伏充电，储能机给电池充电的最大功率为5000W，每天日照小时数为4h

那么：

①在电池作备用电源的模式下，有效容量800Ah的电池在理想状态下充满平均需要：

800Ah/100A/4h=2天

2、电池冗余设计

由于光伏发电存在不稳定性、线损、无效放电、电池老化等造成效率损失，在电池容量设计时，需要保留一定余量。

电池余量的设计比较自由，可以根据自身系统设计的实际情况综合判定。

总结

从本文中可以看出，其实三种场景下设计的思路相似，核心条件固定，只是不同场景下，需要考虑不同因素。德业电池与德业自主研发的储能逆变器进行完美组合，为户用场景提供一站式的储能解决方案，满足用户对于能量时移、削峰填谷、需量控制、负荷跟踪、应急备电等功能的需求。