储存太阳能：您需要了解的一切…

太阳能电池板的局限性

即使是最热心的太阳能传播者也同意太阳能电池板的一个局限性：它们只能在阳光照射时产生电力。但是，能源使用高峰往往出现在晚上，同时太阳能发电量减少，导致供需问题。问题是，太阳能电池板通常会在需求较低的时段（阳光明媚）输出足够的能量，以满足当天晚些时候的高峰需求。这意味着高效的太阳能存储可以为房主和企业带来丰富的可能性。

在本博客中，我们将深入探讨太阳能存储、其优点，甚至是在太阳能安装上对其进行建模的工具。

储存太阳能有什么好处？

存储这些剩余能源对于充分利用太阳能电池板系统至关重要，并且可以节省成本、提高能源网效率并减少化石燃料排放。储存太阳能有几个主要好处：

• 平衡电力负载。如果没有储存电力，就必须在发电时使用。储能可以将多余的发电量储存起来以供高峰使用。就可再生能源而言，储存剩余电力可以在太阳落山或风停止时保持灯亮。简而言之，储能允许在发电量高而需求低时对储能器进行充电，然后在发电量减少而需求增长时释放能量。
• 填补空白。短期太阳能存储可以在发电机短暂中断（例如经过云层或日常维护）期间保持稳定的能量流。
• 能源弹性。从野火到恶劣天气，能源网很容易受到干扰和断电的影响。 太阳能存储通过分散我们获取能源的地方，在破坏性事件期间创造了一个保护泡沫。
• 减少碳足迹。通过更好地控制您使用的太阳能量，电池存储可以减少您的财产在使用化石燃料公用电力的地区的碳足迹。大型太阳能电池还可用于帮助电动汽车充电，并将家中的任何电器变成“太阳能”设备。
• 节省电费。如果您生活在一个没有太阳能净能量计量的州，或者政策不能公平地补偿您所产生的太阳能，那么电池存储可以帮助降低您的公用事业费用，同时消耗更多您自己的电力。因此，虽然您可能不会因发送到电网的多余能源而获得那么多补偿，但全天产生和存储的任何额外太阳能都可以在夜间或阴天在公用事业消耗地从电池中放电。

太阳能是如何储存的？

太阳能存储可分为三大类：电池、热能和机械。让我们快速浏览一下每一个。

什么是电池存储？

电池是迄今为止住宅装置存储太阳能最常见的方式。当太阳能被注入电池时，电池组件之间的化学反应会储存能量。当电池放电时，反应发生逆转，使电流从电池中流出。锂离子电池最常用于太阳能应用，新的电池技术正在迅速发展，这有望产生更便宜、更具可扩展性的电池存储解决方案。事实上，到2025年，美国储能容量预计将达到每年近7.5吉瓦，比2020年增长六倍，市场价值达73亿美元。

什么是蓄热？

热能存储使用各种介质（例如水或熔盐）来吸收和保留来自太阳的热量。这种加热的介质存储在隔热罐中，直到需要能量为止，通常用于煮沸水以产生能量。

什么是机械存储？

机械储能利用物体的势能来发电。机械存储方法将多余的电能转化为机械能，机械能再转化回电能供以后使用。存在三种著名的机械储能系统：

• 飞轮。这种方法利用剩余电力来旋转飞轮，随后飞轮发电以在需求高峰期间提供快速能源。
• 抽水蓄能。通过抽水蓄能，水被抽上山到位于涡轮发电机上方的水库。当需求高时，水可以流经涡轮机并发电。
• 压缩的空气。通过这种能量存储系统，压缩空气被泵入大型容器，例如储罐或地下地层。在需求高峰期间释放空气来发电。

储存太阳能的最佳方式

对于太阳能存储来说，没有灵丹妙药的解决方案。太阳能存储解决方案取决于您的要求和可用资源。让我们看一下商业和家庭应用的一些常见太阳能存储选项。 

商业太阳能储能

公用事业公司和其他企业的预算通常比个人家庭更大，这使得机械和热存储成为可行的选择。尽管这些存储方法的成本可能很高，但它们可以帮助公用事业公司满足能源需求高峰。

• 使用下一代电池的电网储能。2020年是美国新能源存储创纪录的一年。仅第三季度，该国 就部署了476 兆瓦的新储能，比创纪录的上一季度增长了 240%。大多数新部署都是一小时表前（FTM）存储解决方案，但仍然为商业太阳能存储的未来提供了充满希望的前景。
• 压缩的空气。最新的政府估计计算压缩空气成本为 105 美元/kWh，使其成为大规模应用中最具成本效益的机械存储选项。
• 抽水蓄能。剩余的太阳能可用于将水抽上山，产生大量的潜在能源。目前抽水蓄能成本约为 165 美元/kWh，使其成为大规模机械储能的第二佳选择。然而，它仅在某些地区可用，因为新的抽水蓄能项目涉及高昂的前期成本和重大的监管障碍。

家庭太阳能储存

住宅太阳能有很多好处，包括弹性、成本节约和电力生产的分散化（也称为“虚拟发电厂”）。但我们上面讨论的商业储能方法对于普通房主来说可能成本过高。值得庆幸的是，电池存储现在可以为房主提供一种经济高效的太阳能存储方式。

锂离子电池是家庭太阳能存储的首选。它们相对便宜（而且越来越便宜）、低调，并且适合各种需求。其他常用的住宅电池包括盐水电池和铅酸电池。

无论电池类型如何，家用备用电池都可以让房主在高产量、低需求时段（即工作日）节省能源，以便在发电量减少的高需求时段使用。家用太阳能存储继承了大规模太阳能存储的相同优点，即弹性、不间断能源和节省成本。这些好处直接惠及房主。

帮助设计太阳能电池存储的技术

设计存储系统和太阳能装置过去是一项劳动密集型工作，并且需要进行大量猜测。现在，NCON这样的软件将电池存储作为其产品的一部分。

使用 NCON Solar 的电池存储工具，太阳能安装人员可以分析负载偏移、计算项目的预计价格、根据客户优先级预测智能电池尺寸建议，并以引人注目、易于理解的方式向客户展示。