太阳能电池方阵是光伏电站惟一的能量来源,由于太阳辐射的阴晴变化和昼夜变化,光伏电站发电系统的输出功率和能量随时在波动,使得负载无法获得连续而稳定的电能供应。在太阳能发电系统中配备蓄电池之后,通过蓄电池组对电能进行贮存和调节,将极大地改善系统的供电质量。
(1)蓄电池将日照充足时系统发出的多余电能贮存起来,保留在夜间或阴天使用,解决了发电与用电不同步的问题。
(2)各种用电设备的工作时段和功率大小都有着各自的规律,欲使太阳能发电与用电负载自然配合是不可能的。蓄电池的储能空间和充放电性能,为光伏电站发电系统功率和能量的调节提供了条件。
(3)在光伏发电村落系统中会有生产性负载,这些负载不仅容量大,而且在起动和运行过程中会产生浪涌电流和冲击电流,如水泵、割草机和制冷机等。蓄电池的低内阻及良好的动态特性可以适应上述电感负载对电源的要求,向负载提供瞬时大电流。
3.2固定型铅酸蓄电池
固定型铅酸蓄电池的优点是:容量大,单位容量价格便宜,使用寿命长和轻度硫酸化可恢复。与启动用蓄电池相比固定型蓄电池的性能更贴近光伏系统的要求,目前在功率较大的光伏电站多数采用固定型(开口式)铅酸蓄电池。开口式铅酸蓄电池的主要缺点是:需要维护,在干燥气候地区要经常添加蒸馏水,经常检查和调整电解液比重。此外,开口式蓄电池带液运输时,电解液有溢出的危险。
3.3密封型铅酸蓄电池
近年来我国开发了蓄电池的密封和免维护技术,引进了密封型铅酸蓄电池生产线,因此,在光伏发电系统中也开始选用密封型铅酸蓄电池。密封型铅酸蓄电池与开口式铅酸蓄电池相比,主要优点是不需专门的维护,即使倾倒电解液也不会溢出,不向空气中排放氢气和酸雾,安全性能好。缺点是对过充电敏感,因此对过充电保护器性能要求高,当长时间反复过充电后,电极板易变形,再者,较普通开口铅蓄电池价格高。近年来,国内小功率光伏电源已选用密封型铅酸蓄电池,10kW级以上的光伏电站也开始采用密封型铅酸蓄电池。随着工艺技术的不断提高和生产成本的降低,密封型铅酸蓄电池在光伏发电领域的应用将不断扩大。