太阳能储能——日夜利用太阳能

太阳能电池——它到底是什么？

光伏电站产生的电力存储在太阳能电池中，并在需要时可供自用。因此它们也被称为太阳能存储或太阳能存储。太阳能电池是一项新颖的发明，自 2012 年以来越来越受欢迎。今年，联邦政府通过了可再生能源法案 (EEG) 的改革。其中，太阳能发电的上网电价大幅降低。其后果是：越来越多的个人决定不将自己生产的电力输入公共电网，而是将其用于满足自己的需求。如今，太阳能电池仍然很受欢迎。自主能源供应不仅在能源价格上涨的情况下是一种流行的替代方案，而且从生态角度来看也是如此。

太阳能电池如何工作？

严格来说，太阳能储能不仅仅是电池，而是可充电的太阳能电池。在强烈太阳辐射的情况下，产生的太阳能超过房屋的能源需求。多余的能量被传递到电池中并为其充电，就像电池一样。储存的太阳能可以在后期用于操作家用电器。通常，区分两种不同的太阳能存储单元：锂离子电池存储和铅酸电池存储。然而，负责太阳能电池功能的化学反应是相似的。

电池组内部有两个电极。一个电极带正电荷，另一个电极带负电荷。电极被称为电解质的导电液体包围。它确保两个电极之间的质量传递，两个电极通过部分渗透的分离层（分离器）彼此绝缘。如果太阳能电池是空的，则正极上有物质颗粒。如果太阳电流（即电压）撞击正极，颗粒就会溶解并通过电解质滑向负极。由于颗粒带正电，两个电极之间产生电位差，电池被充电。当放电时，即当使用电流时，这个过程的发生完全不同。

哪些电池适合太阳能系统？

尽管锂离子电池和铅酸电池的基本功能没有区别，但它们是两种不同的技术。为了找出哪种太阳能电池最适合在室内光伏系统中使用，必须提前澄清一些概念。

能量密度

能量密度提供了有关太阳能电池容量及其尺寸的信息。能量密度越高，太阳能电池越小——在存储容量相同的情况下。在这一点上，锂离子电池明显领先，因为所有组件都安装在有限的空间内。最后但并非最不重要的一点是，除了光伏电池之外，锂离子电池也安装在智能手机和笔记本电脑中。

容量

这里有两个值：标称存储容量和可用容量。两者均以千瓦时 (kWh) 为单位。标称存储容量是太阳能存储可以最大吸收的能量量。实际可用容量将该值乘以放电深度，因此更有意义。

效率

在充电和放电过程中，太阳能电池向环境排放热量。结果，部分存储的太阳能损失了。在 100% 缓存的电力中，您只能收回一定比例的电力。这就是所谓的效率。现代锂太阳能电池的效率通常超过 90%，在铅电池中，该值在 70% 到 80% 之间。为了能够对效率做出陈述，必须考虑整个系统。除了太阳能电池的效率外，还必须考虑其他系统组件的效率，例如光伏逆变器、电池逆变器、DC/DC 转换器或备用组件。此外，系统的适当规模也起着至关重要的作用。如需专业口译，欢迎您联系当地的 IBC 专业合作伙伴。

寿命

太阳能电池的寿命由两种老化机制决定。这些机制被称为太阳能电池的循环寿命和日历寿命。寿命终止并不等同于太阳能电池的“死亡”，而是意味着太阳能电池的容量已降至制造商定义的剩余值。一般来说，这是初始容量的 60% 到 80% 之间。日历寿命与存储器的使用无关。锂太阳能电池为15-20年，铅酸太阳能电池为10年左右。循环寿命以循环次数表示，表示电池存储在其容量低于不可操作极限之前可以完全充电和放电的频率。锂离子太阳能电池的循环次数约为 4,000 次。太阳能电池每年大约使用 250 次循环。锂太阳能电池通常循环4000次，使用寿命约为20年。铅酸电池的充电周期约为 1,200 至 2,500 次，因此只能持续约 10 年。因此，较高的循环次数不会带来任何优势，因为日历寿命代表了上限。锂离子电池和铅酸电池如果长时间处于非常温暖的环境中，就会失去使用寿命。根据经验，平均温度升高 10°C 意味着老化速度增加一倍。

放电深度

许多太阳能电池都有所谓的最大放电深度。基本上，较低的放电深度意味着循环寿命的缩短，但当然也意味着可用存储容量的降低。放电深度以百分比形式给出：80% DoD（放电深度）意味着太阳能存储系统已使用了充满电的 80%。虽然现代锂离子电池存储系统宣传的放电深度为 100%，但铅酸电池的最佳成本效益约为 50%。