户储系统中的电池容量怎么选配？

随着零碳时代和智慧时代的来临，人们越来越倾向于应用绿色电力，储能对电力系统的重要性越来越凸显。而光伏发电的普及，锂电池技术的成熟及规模化生产，也为储能进入寻常百姓家提供了关键前提。

为了满足客户对储能系统的不同需求，储能设备厂家也各展所长提出了各类的解决方案，各大企业针对不同的应用场景推出工商业储能、户用储能、离网储能、便携储能等解决方案，匹配相应的储能产品。

在很多家庭中，尤其在欧美等高电价地区和非洲等电力不稳定地区，储能已经成为了能源管理的必备品。储能容量对家庭能源的利用或电费支出都起到关键的作用，所以户用储能系统配置中如何选择更适合的电池容量成为了大家最关注和疑问最多的环节。

电池容量选择中常见的四大误区

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。

不同应用场景下的电池容量设计

主要介绍三种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。

③ 电网不稳定地区——备用电源

主要应用在电网不稳定地区或有重要负载的情境中。

例如：应用场地：大概可以装5-8KW组件

重要负载：4*换气风扇，单个风扇的功率550W

电网情况：电网不稳定，不定时停电，最长停电时长3~4小时

应用要求：电网正常情况下，电池优先充电;电网停电时，电池+光伏保证重要负载(风扇)正常运行。

在选择电池容量时，需要考虑的就是电池在离网情况下单独供应所需要的电量(假设晚间停电，无PV)。

其中离网时的用电总功率和离网预计时间是最关键的参数。以停电预计的最长时间4小时来计算，其设计可参考：

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：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，在选配电池容量时也比较有规律可循。不过在实际应用中可能会出现两种或多种需求叠加的情况，这就需要我们能够根据需求具体分析，并最终理清电池最佳的选配容量。

实际选配电池时还需要考虑负载的冲击载荷、电池的DOD（放电深度）、系统效率损耗、储能设备性能、投资收益预期等多种情况。所以在选择电池容量时，需要将整个家庭或用场景下的电力作为整体系统进行统筹考虑，选择优质的设备和系统集成供应商也显得特别重要。