鋰離子電池和鉛酸電池在光伏獨立系統(tǒng)中單獨應(yīng)用的經(jīng)濟性比較分析

為實現(xiàn)電能供給的穩(wěn)定性，需要適宜的儲存電能技術(shù)。廣泛采用電池作為電能的一種供應(yīng)形式，其可作為一種儲藏電能的裝置，在沒有太陽光的情況下，電池又是儲存電能的一種獨立的光伏系統(tǒng)?，F(xiàn)在普遍使用的電池是鉛酸電池，價格便宜。但鉛酸電池存在：維護成本高、容量低、單位質(zhì)量電能密度低等缺點。電池技術(shù)的發(fā)展圍繞電池尺寸、形狀、質(zhì)量和維修費用等。目前，有Ni-MH（Nickel Metal Hydrid）電池和鋰離子電池等很多種電池。本文分析了光伏獨立系統(tǒng)使用的一個通用模型，該模型主要由140Wp光伏模塊、150W轉(zhuǎn)換器和兩個不同的電池（鋰離子電池和鉛酸電池）組成。分析內(nèi)容包括能源成本、效益成本比率、簡單的凈現(xiàn)值，以在獨立光伏系統(tǒng)中比較鋰離子電池和鉛酸電池的經(jīng)濟成本。鋰離子電池和鉛酸電池的性能參數(shù)比較見表1。

對鋰離子電池和鉛酸電池進行了經(jīng)濟性評估。評估需考慮以下9個條件：①太陽能系統(tǒng)的容量為 140W；②銀行利率為7.302%；③太陽能電池板的性能每年下降1%；④系統(tǒng)每年的操作和維護費用為最初投資的1%；⑤逆變器的壽命為14年；⑥鋰離子電池壽命為6年，鉛酸電池壽命為2年；⑦能量系統(tǒng)全年365天都能出售電能；⑧140W光伏系統(tǒng)價格在最終經(jīng)濟評估范圍內(nèi)；⑨系統(tǒng)的緊急救助費用為初始投資的5%。具體評估結(jié)果見表2。

光伏獨立系統(tǒng)經(jīng)濟性分析結(jié)果表明，鉛酸電池比鋰離子電池更適用于光伏系統(tǒng)，因為鉛酸電池成本低，但鋰離子電池具有能量密度高、維護費用低、更環(huán)保、壽命長等優(yōu)點。

表1　鋰離子電池和鉛酸電池的性能參數(shù)比較

表2　光伏電池經(jīng)濟性評估結(jié)果

刊名：Energy Procedia（英）

刊期：2014年第7期

作者：Suratsawadee Anuphappharadorn et al

編譯：于立嬌