據(jù)外媒報(bào)道，在以往，大多數(shù)部署電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的住宅太陽(yáng)能用戶采用的是鉛酸蓄電池，特別是完全脫離電網(wǎng)的電池，但在過(guò)去的幾年里，這種情況開(kāi)始發(fā)生變化，隨著住宅儲(chǔ)能系統(tǒng)越來(lái)越多地使用鋰離子電池。那么，鋰離子電池和鉛酸蓄電池哪一個(gè)更適用于儲(chǔ)能系統(tǒng)？以下是兩者利弊的概述。

鉛酸電池的使用

從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，鉛酸蓄電池一直被用于住宅太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施的備用電源。雖然它們與傳統(tǒng)汽車電池類似，但用于住宅儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池被稱為深循環(huán)電池，因?yàn)樗鼈兊姆烹姾统潆姶螖?shù)高于大多數(shù)汽車電池。

傳統(tǒng)上，鉛酸蓄電池的成本低于鋰離子電池，這使得它們對(duì)住宅用戶來(lái)說(shuō)更具吸引力。但是，它們的工作壽命比鋰離子電池要短得多。

固定儲(chǔ)能系統(tǒng)中鉛酸蓄電池與鋰離子電池的循環(huán)壽命比較

鉛酸蓄電池的工作壽命低于鋰離子電池。雖然有些鉛酸蓄電池電池的充電放次數(shù)高達(dá)1000次，而鋰離子電池的充放電次數(shù)在1000到4000次之間。

大多數(shù)鉛酸電池的使用壽命約莫為5年，并有相應(yīng)的保修期。因此，在太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施的整體使用壽命中，住宅用戶將不得不多次更換鉛酸蓄電池。

鉛酸電池的儲(chǔ)能效率低于鋰離子電池等其他儲(chǔ)能技術(shù)。由于效率較低，它們也不能像鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)那樣快速充電或放電。

鉛酸蓄電池的放電能力較低，這意味著消耗過(guò)多的能量會(huì)導(dǎo)致其儲(chǔ)存能量的能力迅速惡化。美國(guó)國(guó)家可再生能源試驗(yàn)室（NREL）的研究發(fā)現(xiàn)，在鉛酸蓄電池中釋放50%的能量可以使其在儲(chǔ)能容量大幅下降之前完成1800次充放電。假如放電到80%的容量，它只能承受600次充放電，隨后其容量將顯著下降。

由于鉛酸蓄電池的儲(chǔ)能效率相對(duì)較低，不能完全放電，因此鉛酸蓄電池比鋰離子電池要更多的儲(chǔ)能容量和空間。鉛酸蓄電池也比鋰離子電池要重得多，放置鉛酸蓄電池要更牢固的支架，而且比鋰離子電池包要更多的空間。

鉛是一種有毒的重金屬，雖然它是可回收的，但依然可能由于解決不當(dāng)?shù)卦於晌廴尽?/p>

鋰離子電池的使用

鋰離子電池正迅速成為許多電源使用的首選電池，從無(wú)線電動(dòng)工具到筆記本電腦和車輛。越來(lái)越多的住宅太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施采用鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。但是，鋰離子電池仍有一些局限性，首先也是最緊要的一點(diǎn)就是成本高昂。

鋰離子電池的前期成本高于鉛酸蓄電池。特斯拉公司Powerwall儲(chǔ)能系統(tǒng)2018年在美國(guó)的售價(jià)為5,900美元或6,600美元，其中包括配套硬件。這是一個(gè)14kWh的電池系統(tǒng)，可以在峰值需求下供應(yīng)高達(dá)7kW的功率。其成本費(fèi)用不包括安裝成本，而安裝成本通常為600美元到2000美元。

但鋰離子電池的成本正在迅速下降。在過(guò)去幾年中，Lazard公司在其儲(chǔ)能均勻成本分解報(bào)告中評(píng)估了各種電池儲(chǔ)能技術(shù)的成本。在其2017年十一月的最新調(diào)查報(bào)告中，發(fā)現(xiàn)住宅太陽(yáng)能配套的鉛酸蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的安裝成本為每千瓦時(shí)598美元至635美元。鋰離子電池的安裝成本為每千瓦時(shí)831美元至1,089美元。

依據(jù)這些數(shù)據(jù)，14kWh的鉛酸蓄電池成本低至8,372美元，而同等容量的鋰離子電池則低至11,634美元。但鉛酸蓄電池的低成本隱藏了許多其他成本，例如較短的工作壽命和更高的運(yùn)營(yíng)成本。

隨著時(shí)間的推移，各咱電池系統(tǒng)的成本將大不相同。Lazard公司的調(diào)查聲明，采用鋰離子電池的儲(chǔ)能系統(tǒng)每兆瓦時(shí)成本低于鉛酸蓄電池。每兆瓦時(shí)的鉛酸電池系統(tǒng)的成本為1,160至1,239美元。而每兆瓦時(shí)鋰離子電池系統(tǒng)的成本為1,024美元至1,274美元。

彭博新能源財(cái)經(jīng)公司公布的另一份調(diào)查報(bào)告中發(fā)現(xiàn)，鋰離子電池的成本也在繼續(xù)下降。2010年鋰離子電池的售價(jià)高達(dá)每千瓦時(shí)1,000美元，隨后幾年價(jià)格下降超過(guò)20％。截至2016年底，鋰離子電池的均勻售價(jià)每千瓦時(shí)下降209美元。

然而，彭博新能源財(cái)經(jīng)公司的MarkChediak指出，這些價(jià)格重要針對(duì)電動(dòng)汽車制造商供應(yīng)的電池。他說(shuō)：“由于固定儲(chǔ)能系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)商訂單量低得多，預(yù)計(jì)購(gòu)買電池的費(fèi)用比汽車制造商支付的費(fèi)用高出51％。”

出于這些原由，了解鋰離子電池和鉛酸蓄電池目前用于住宅儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本非常緊要。它們既可以作為獨(dú)立儲(chǔ)能系統(tǒng)，也可以與住宅太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施配套使用，以滿足部分或全部住宅用戶或公司的能源需求。

就工作壽命而言，預(yù)計(jì)鋰離子電池將繼續(xù)運(yùn)行約莫10年，它們能夠在不顯著降低容量的情況下充電和放電達(dá)到更高的水平。美國(guó)國(guó)家可再生能源試驗(yàn)室（NREL）的研究假設(shè)特斯拉Powerwall可以運(yùn)行15年而不會(huì)顯著喪失儲(chǔ)存和釋放能量的功能，在此期間的充放電次數(shù)為5,475個(gè)。

鋰離子電池在較高電壓下也可以更快地充電。雖然鉛酸蓄電池可以長(zhǎng)達(dá)16小時(shí)才能完全充電，但即使是充電最慢的鋰離子電池也可以在約莫四小時(shí)內(nèi)完全充電。

在重量方面。用于住宅儲(chǔ)能系統(tǒng)的鋰離子電池并不輕，但與鉛酸蓄電相比要輕得多。13.5kWh的特斯拉Powerwall重約278磅，1.7kWh鉛酸電池重約132磅，而與Powerwall相同容量的鉛酸電池重量將超過(guò)1000磅。

結(jié)論

總而言之，鋰離子電池比鉛酸蓄電池在儲(chǔ)能使用中更具優(yōu)點(diǎn)，而且隨著成本的下降，將會(huì)越來(lái)越廣泛用于儲(chǔ)能系統(tǒng)。