锂离子电池和铅酸电池在光伏独立系统中单独应用的经济性比较分析

锂离子电池和铅酸电池在光伏独立系统中单独应用的经济性比较分析

为实现电能供给的稳定性，需要适宜的储存电能技术。广泛采用电池作为电能的一种供应形式，其可作为一种储藏电能的装置，在没有太阳光的情况下，电池又是储存电能的一种独立的光伏系统。现在普遍使用的电池是铅酸电池，价格便宜。但铅酸电池存在：维护成本高、容量低、单位质量电能密度低等缺点。电池技术的发展围绕电池尺寸、形状、质量和维修费用等。目前，有Ni-MH（Nickel Metal Hydrid）电池和锂离子电池等很多种电池。本文分析了光伏独立系统使用的一个通用模型，该模型主要由140Wp光伏模块、150W转换器和两个不同的电池（锂离子电池和铅酸电池）组成。分析内容包括能源成本、效益成本比率、简单的净现值，以在独立光伏系统中比较锂离子电池和铅酸电池的经济成本。锂离子电池和铅酸电池的性能参数比较见表1。

对锂离子电池和铅酸电池进行了经济性评估。评估需考虑以下9个条件：①太阳能系统的容量为 140W；②银行利率为7.302%；③太阳能电池板的性能每年下降1%；④系统每年的操作和维护费用为最初投资的1%；⑤逆变器的寿命为14年；⑥锂离子电池寿命为6年，铅酸电池寿命为2年；⑦能量系统全年365天都能出售电能；⑧140W光伏系统价格在最终经济评估范围内；⑨系统的紧急救助费用为初始投资的5%。具体评估结果见表2。

光伏独立系统经济性分析结果表明，铅酸电池比锂离子电池更适用于光伏系统，因为铅酸电池成本低，但锂离子电池具有能量密度高、维护费用低、更环保、寿命长等优点。

表1　锂离子电池和铅酸电池的性能参数比较

表2　光伏电池经济性评估结果

刊名：Energy Procedia（英）

刊期：2014年第7期

作者：Suratsawadee Anuphappharadorn et al

编译：于立娇