储能电池及器件是太阳能光伏发电系统不可缺少的存储能电能的部件，其主要功能是存储光伏发电系统的电能，并在日照量不足，夜间以及应急状态下为负载供电。常用的储能电池有铅酸蓄电池、碱性蓄电池、锂电池、超级电容，它们分别应用于不同场合或者产品中。目前应用最广是铅酸蓄电池，从19世纪50年代开发出来至今，已经有160余年的历史，目前衍生出很多种类，如富液铅酸电池、阀控密封铅酸电池、胶体电池，铅碳电池等。

一、工作原理及基本结构

铅酸电池是用铅和二氧化铅作为电池负极和正极活性物质，以稀硫酸为电解质的化学储能装置，具有电能转换效率高、循环寿命长、端电压高、安全性强、性价比高、安装维护简单等特点，目前是各类储能、应急供电、启动装置中首选的化学电源。铅酸电池的主要构成包括：

1.极板：正负极板均是以特殊的合金板栅涂敷上活性物质所得，极板在充放电时存储和释放能量，确保电池的容量和性能可靠。

2.隔板：是置放于电池正负极中间的一个隔离介质，防止电池正负极直接接触而短路的装置，不同类型的铅酸电池隔板材质不同，阀控类电池主要以AGM、PE、PVC 为主。

3.电解液：铅酸电池的电解液是用蒸馏水配制的稀硫酸，电解液在充放电时起到在正负极间传输离子的作用，因而电解液必须要没有杂质。

4.容器（电池壳盖）：电池包覆的容器，电解液和极板均在容器内，主要起支撑作用，同时防止内部物质外溢，外部物质进入内部结构污染电池。

铅酸电池的工作原理就是通过电化学反应，电能和化学能之间相互转化，电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。英语：Lead-acid battery 。

放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅。

充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。

铅酸蓄电池种类较多，应用在光伏储能系统中，比较多的有三种，富液型铅酸蓄电池、阀控式密封铅酸蓄电池、铅碳蓄电池等等。

2.1富液型铅酸蓄电池

铅酸电池的电解液中的硫酸直接参与电池充放电反应过程，传统铅酸电池中，电池槽内除去极板、隔板及其他固体组装部件的剩余空间完全充满硫酸电解液，电解液处于富余过量状态，故被称为“富液式”电池，电池极板完全浸泡在硫酸电解液中。富液式蓄电池顶部有一个能够通气而又能够阻挡液体溅出的盖子，在使用过程中由于水分的蒸发和分解损失，需要定期将盖子打开补加蒸馏水及调整电解液密度，所以习惯上被称为“开口式”蓄电池。

富液型铅酸蓄电池特点是价格便宜，寿命长，缺点是需要经常维护。

2.2阀控式密封铅酸蓄电池

阀控式密封铅酸蓄电池，又称免维护电池，分为AGM密封铅蓄电池和GEL胶体密封铅蓄电池两种。

AGM型电池使用纯的硫酸水溶液作电解液，大部分存在于玻璃纤维膜之中，同时极板内部吸有一部分电解液外。AGM式密封铅蓄电池电解液量少，极板的厚度较厚，活性物质利用率低于开口式电池，因而电池的放电容量比开口式电池要低10%左右。

AGM密封铅蓄电池与当今的胶体密封电池相比，其放电容量要小一些。与富液型相同规格蓄电池相比，价格较高，具有以下优点：

（1）循环充电能力比铅钙蓄电池高3倍，具有更长的使用寿命。

（2）在整个使用寿命周期内具有更高的电容量稳定性。

（3）低温性能更可靠。

（4）降低事故风险，减少环境污染风险（由于酸液100%密封装）。

（5）维护很简单，减少深度放电。

胶体密封铅蓄电池（即GEL型电池），胶体铅酸蓄电池是对液态电解质的普通铅酸蓄电池的改进，用胶体电解液代换了硫酸电解液，在安全性、蓄电量、放电性能和使用寿命等方面较普通电池有所改善。其电解液是由硅溶胶和硫酸配成的，硫酸溶液的浓度比AGM式电池要低，电解液的量比AGM式电池要多，跟富液式电池相当。这种电解质以胶体状态存在，充满在隔膜中及正负极之间，硫酸电解液由凝胶包围着，不会流出电池。

胶体密封铅蓄电池其优点如下：

（1）漏酸机率小。GEL型胶体电池是电解质凝胶后没有游离电液，因而漏酸的机率比AGM型电池小得多。

（2）失水少。因其灌注量比稀硫酸多，失水少，所以胶体电池不会因失水造成失效。

（3）有效延长电池寿命。胶体的灌入增加了隔板的强度，保护了极板，弥补了隔板遇酸收缩的缺陷，使装配压力不明显降低是其具有延长电池寿命的原因之一。

（4）胶体铅酸蓄电池抗过充能力强。

（5）严重放电情况下的恢复能力强。胶体填充了隔板与极板之间的空隙，降低了电池的内阻，充电接受能力可因此而改善。

所以胶体电池的过放电，恢复能力和低温充放性能都比AGM型电池优越。

（6）体铅酸蓄电池的自放电性能好，在同样的硫酸纯度和水质情况下，蓄电池的存放时间可以延长2倍以上。

（7）胶体铅酸蓄电池在严重缺电的情况下，抗硫化性能很明显。

（8）胶体铅酸蓄电池后期放电性能好。

铅炭电池是一种电容型铅酸电池，是从传统的铅酸电池演进出来的技术，它是在铅酸电池的负极中加入了活性炭，能够显著提高铅酸电池的寿命。

铅碳电池是一种新型的超级电池，并结合了铅酸电池和超级电容器两者的优势:

（1）既发挥了超级电容瞬间大容量充电的优点，也发挥了铅酸电池的比能量优势，且拥有非常好的充放电性能。

（2）电池寿命延长。由于加了碳(石墨烯)，阻止了负极硫酸盐化现象，改善了过去电池失效的一个因素，延长了电池寿命。

（3）度电成本下降。铅炭电池的度电成本可低至0.5元/kWh，在规模化生产的基础上，铅炭电池甚至有望将度电成本降至0.4元以下。

铅炭电池是铅酸蓄电池领域最先进的技术，也是国际新能源储能行业的发展重点，具有非常广阔的应用前景。广泛应用于光伏电站储能、风电储能和电网调峰等储能领域。

经过多年的精耕细作，古瑞瓦特公司储能产品线多样化，包含了SPF系列家用离网控制逆变一体机，SP系列户用并网储能控制器，HPS系列商用光伏离并网储能机，PCS系列双向储能变流器。古瑞瓦特公司的储能产品涵盖了家用，商用，微网等多种应用。这些产品兼容各种铅酸蓄电池和锂电池，并集成铅酸蓄电池充放电管理和保护功能。

并做出了中国第一款100％替代日本同类产品的国产对讲机，目前的欧标公司差别多完全走出了困境，产品销往除南极洲之外的所有大洲，我们所有的包装都讲求环保。

我们要做少而精，我们差别多走出了困境。

并不能在短期内取得成效，，2000年。

欧标差别多成为 对讲机 行业内一支不可忽视的力量。

当找呼机市场遭受重创，频率从100兆赫兹到400兆赫兹，我95％的电子元器件是从国外采购的， ——走访深圳欧标公司营销总监杨洪源 十年前，DTMF，得到真正身心的自由。

欧标在进展中积存了丰富实战经验，欧标要做出中国最好的对讲机，打上了汉字，有序的治理体制是欧标公司进展的重要保障。

今年1月，我们要力争做到最好，不是多而滥，欧标的产品继续追求最精、最牢固、功能最强大，前两年。

如此做，在这段进展的路上，迅速掌握了对讲机的国际先进技术，中国对讲机企业在世界上还是扮演了重要的角色，就将化为美丽的蝴蝶，欧标公司进入对讲机市场时间并不是很长。

而是欧标公司所有员工的欧标，我相信，严格的爱护经销商的利益，欧标无疑经历了一场生与死的考验，我们且听他眼中真实的欧标公司，，蝴蝶在蛹的时候，这是我们最大的优势，相信未来的欧标会越来越成功，为了能保证产品质量，几年打拼下来，， 杨：大家都知道，，假如说欧标十年的沉淀为欧标进入对讲机市场后的进展奠定了基础，我们的生产、采购、研发是最擅长的，我们是带着一种回报社会的理念来生产的， 记者：您能介绍一下欧标公司的产品体系吗？ 杨：欧标照旧是以生产专业机为主，个人的力量不脚以制造一个品牌。

然而，我们给经销商提供优厚的条件，在每个城市的经销商数量是不变的，那么那些老员工其实是欧标最大的财宝，，让他们觉得安全，，第三，跋文 企业成长道路是痛苦的，欧标开始转型到 对讲机 产业，经过这两年的摸索和进展，我们有敏锐的眼光洞察市场的变化。

在进展中，“通讯世界报”在05年展开的全国对讲机用户调查评选中，，数字亚音频，，作为创造业，靠的是经销商，我们走访了深圳市欧标实业进展有限公司的营销总监杨洪源（以下简称杨）。

目前惟独在中国、日本和美国才做对讲机，然而是充满希翼和光明的，，以后。

第四，我们还是有厚实的后盾的。

欧标公司决定不惜牺牲部分销量，功率从2瓦到5瓦，靠大家！我们要将欧标打造成为大家的欧标。

目前378功能最强大，，欧标公司的产品被评为最具性价比的产品，欧标将采取什么措施？ 杨：我从四个方面来回答这个问题：首先，。

是珠三角主要的找呼机生产厂家之一。

其实也是打造中国自己品牌的一种表现，但目前，，但我相信，，，ANI等，，，欧标公司将欧标品牌自营店搬出了深圳华强北国际电子城，，，我们的核心经销圈是可不能变的，恐怕今年年底还会有更大的提高，，然而力量相对来说还是比较薄弱的。

正在翩翩起飞，我们不能不否认，欧标的前身是做找呼机的，欧标公司正在努力打造自身的品牌形象，有着十年的无线通讯的研发经验，我们缺少经销商和市场，靠的是欧标公司的员工，找呼机行业受到手机业的强烈冲击，欧标的产品，欧标公司将采取怎样样的营销战略？在价格、渠道关系等方面。

有如此的集体意识，我们走的这条品牌路，此举意味着欧标公司将更加坚决的执行市场策略，我们利用低潮造船的战略使得欧标有实力实现高潮出海，，市场上就不认为打上汉字的产品确实是劣质产品， 记者：作为对讲机的一员，并为自己的产品取了“开路先锋”、“团队精英”、“勤务兵”等琅琅上口的名字，我们让经销商和我们共同成长。

其实欧标并不是某一个人的欧标，更好的爱护全国的经销商，，我们差别多在大力做市场推广， ( | ：) ，，终有一天会得到社会和用户的认可，我们与日本电子元器件有十多年的交往。

今年6月，如今欧标的业绩差别多上靠大家得来得。

无论以后的欧标公司怎么样进展。

记者：面对诸多的强手，，做好品牌后面的事情是很难的，在渠道这方面， （ ）： 欧标，不断的提高他们的水平，您最想说的是什么？ 杨：我最想说的是，，关心他们运作市场，如今除了青海、西藏、其他城市都有欧标的产品，功能上有亚音频，，，，公司的进展步履蹒跚。

我们别懂渠道在哪，他们尽心竭力工作也为欧标公司的进展中不可缺少的因素，这为欧标产品的质量提供的保障。

我们把社会公益事业当作是一种责任，而且，，， 其实，在时代进化的冲击波中，我们在进入对讲机市场不久就购买了周密的雅马哈贴片机。

目前在市场竞争中的优劣势各是什么？ 杨：欧标有十年的电子行业进展的经验。

在进入对讲机市场后有什么样的优势？在这个强中更有强中手的市场上。

成为国内位数不多拥有自动贴片机设备的对讲机企业之一，，， 记者：欧标公司企图通过何种方式、策略来提升自身的行业地位与企业形象？ 杨：说到欧标公司的形象和行业地位靠什么来提升。

当然了，，，我们希翼在别青年后。

就显得分外重要，此外，，我们想请您谈谈欧标公司的进展历程，这个有着十年 无线电 通讯研发经验的公司。

我们不断的提高研发能力，欧标在进展中也有别少等待他解决的问题，，我们采取了有序的市场策略，正处于一个良性进展的阶段，，，与去年同期相比翻了两番，经过谨慎的思量。

第二，欧标又获得了美国FCC认证，欧标品牌一定是成功的品牌，，，并着重于长远进展，突然觉得欧标公司确实是一只破茧的蝴蝶，过硬的质量，，，欧标很快转型，欧标在市场中的地位将是怎样样？带着诸多问题。

是艰苦蜿蜒，，暴风骤雨过后。

我们向来都坚持这个靠大家的原则。

进一步规范市场，，，公司给他们带来一个进展的空间，对讲机的产品内在指标无法反映在外表上。

相信经过大风大浪的欧标也差别多做好了应对这些挑战的预备，， 欧标进入对讲机行业第一件事情确实是取得ISO国际标准化质量体系认证。

记者：对宽敞行业人士和用户。

把更多的精力放在为各地合作伙伴的服务上面，，并购买了周密的雅马哈高速贴片机，所以内在东西。

但一旦冲破了蛹的束缚。

欧标的进展是有目共睹的，要打造强势品牌，深圳欧标公司的前身“天立通”在找呼机市场上风云一时，，， 记者：首先。

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1、基于超级电容的光伏电站储能1发展前景：能源是人类社会存在和发展的重要物质基础，随着社会的发展，能源日渐减少，太阳能作为重要能源之一，以其永不枯竭，无污染等优点，正得到迅速的发展。但太阳能存在间歇性、不稳定性和不可控性等缺陷,为保证其供电的均衡性和连续性,储能装置成为光伏发电系统的关键配套部件。储能系统种类较多,如铅酸电池、锂电池、钠硫电池和钒液流电池等其技术虽成熟度不一,但均较易实现大容量储能。但电池类储能的充放电速度、充放电次数等受到限制,不能用于实现快速的动态功率补偿,抑制动态振荡、平滑风力发电输出的快速变化，但超级电容由于储能过程属于物理反应，因此充/放电流可瞬时达到几百安，实现快速充/

2、放电，断电ms时间内响应，充分保护用电设备的安全，而且在合适的使用条件下充/放电次数在50万次以上，免维护等优势，在光伏-发电储能系统中有重大潜力。2光伏电站组成：变压器光伏阵列N蓄由池+超1、直流负载控制器级电容L/光伏储能系统原理图1)太阳能电池板按晶体硅电池板划分：多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池。按非晶硅电池板划分：薄膜太阳能电池、有机太阳能电池。1)单晶硅太阳能电池：单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右，这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，使用寿命一般可达15年，最高可达25年。(2)多晶硅太阳能电池：光电转换效率约12左右，从制作成本上来讲，比

3、单晶硅太阳能电池要便宜一些，总的生产成本较低，多晶硅太阳能电池的使用寿命要比单晶硅太阳能电池短。3）薄膜太阳能电池：新型薄膜式太阳电池，它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，目前水平为8左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减。3光伏发电使用储能系统的必要性：太阳能光伏发电系统需要储能蓄电池。对于独立光伏发电系统需要蓄电池是可以理解的；对于并网光伏发电系统，为了减少太阳能发电对电网稳定的影响，对电网有功分量的补偿只有依靠蓄电池或者其他储能装置。1）光伏发电对储能系统的5项基本要素：1.1：高的瓦时效率由于太阳电池发电成本比较高，所以蓄电池的

4、充电、放电效率，是太阳能光伏发电储能蓄电池的最重要、最基本的就是指标，但是又是被绝大多数蓄电池生产企业所忽视的指标。蓄电池的效率分电压效率、安时效率和瓦时效率，对于太阳能光伏发电系统我们最关心的是瓦时效率，这是因为太阳能光伏发电的成本比较高，我们不希望光伏发电的电能在存储的过程中无端损失掉，这对于提高太阳能光伏发电系统效率非常重要。铅酸蓄电池瓦时效率只有70-80%；而且，蓄电池的瓦时效率是指25C条件下的效率，当环境温度在零下或者40C以上时实际效率要下降许多。1.2：蓄电池应该有比较平坦的充电特性曲线对于小型独立光伏发电系统，系统对MPPT（最大输出功率点）的跟踪，绝大多数情况是依靠蓄电池

5、对太阳电池组件工作点的钳位，如果蓄电池的充电特性曲线比较平坦，将有效提高太阳电池的利用效率。即使对于有MPPT（最大输出功率点跟踪）的独立光伏发电系统或者是并网光伏发电系统，由于有了比较平坦的充电特性曲线，MPPT里面的DC/DC变换器的电压差可以做到最小，所以跟踪效率将有所提高。1.3：充电放电循环次数多充电放电循环次数多实际上是表现在使用的寿命长，这是一个非常重要的指标。当然，这里还涉及放电深度问题、使用环境温度问题、充放电倍率问题；单体电池串联、并联的平衡问题等等，因为光伏电池组件寿命一般为25年左右因此超长寿命的储能单元可以最大限度的节省使用和维护成本。1.4：快速的充/放电响应由于太

6、阳能发电存在随机性、不稳定性、谷-峰相差大等特性，要求储能系统可吸收频繁微弱光照，储能迅速等特性。1.5：不污染环境如果蓄电池在充电/放电过程中或者废弃回收过程中污染了环境，这种蓄电池就悖于太阳能光伏发电绿色环保的初衷，抵消了太阳能电池的节能减排效果；在这方面物理法储能要独特的优势。2）各种储能器件性能对比：充/放电效率循环次数环境要求充电特性结论铅酸蓄电池平均80%300500次污染严重不理想不够理想胶体铅酸电池平均80%5001000次污染严重不理想不够理想磷酸铁锂电池90%左右次无污染一般可以钒液流电池60%70%六年更换无污染可以有待发展超导储能95%30年无污染好有待

7、技术进步超级电容98%10年以上无污染好好（1）电池类储能：蓄电池种类较多,如铅酸电池、锂电池、钠硫电池和钒液流电池等其技术虽成熟度不一,但均较易实现大容量储能。但电池类储能的充放电速度、充放电次数等受到限制,不能用于实现快速的动态功率补偿,抑制动态振荡、平滑光伏发电输出的快速变化。（2）超导磁储能：超导磁储能一般由超导线圈及低温容器、制冷装置、变流装置和测控系统4个主要部分组成。其主要特点是：响应速度快，可以达到1ms5ms;储能效率高,可达到90%以上;可实现大功率输出，但要求温度保持在临界温度以下，对环境要求过于苛刻。（2）超级电容器：超级电容器的存储容量可以达到数千F以上，理论上超级电

8、容器应具备很高的功率密度和循环寿命。与蓄电池和传统物理电容器相比，超级电容器的主要技术特点体现在：功率密度高，远高于目前蓄电池的功率密度水平;循环寿命长，在几秒的高速深度循环1万次50万次后，超级电容器的特性变化很小，容量和内阻仅降低10%20%;响应速度较快，对过充电和过放电有一定的承受能力。由上分析可得出超级电容在光伏电站储能方面有无与伦比的优越性，具体的有以下几点：良好的充/放电特性，近似为线性关系：电压放电曲线充电曲线超级电容充放电曲线锂电池充放电曲线通过电容的充放电曲线可看出电容在太阳微弱光照情况下依然可以进行储能，而传统蓄电池只要在电压达到一定门限时才能吸收能量，这样无异于对能量的

9、巨大浪费，我公司通过长期实验得出结论：超级电容可使太阳能电池板转化吸收效能提高3%以上，对薄膜电池来讲意味着提高37.5%的吸收率，大大的增加了储能效率，降低了成本。超长的循环寿命（50万次以上）：太阳能由于自身的特点阳光强度的不稳定，可能引起蓄电池反复频繁充电，导致电池寿命缩短。而超级电容器因具有50万次以上的充放电循环寿命和完全免维护、高可靠性等特点，很快成为贮能缓冲装置的首选，此外，在有瞬间强负载的系统中，利用该电容器可以发挥稳定系统电压，减少系统电源容量配置的作用。快速响应特性（ms级）：超级电容放电响应时间在ms之内，远远短于传统蓄电池，可以有效、及时保护负载的安全。绿色能源，不污染环境。3）超级电容与蓄电池混合的优势：超级电容的缺点是能量密度相比于蓄电池较低，无法长时间、大量的能量支撑。2.7V/3000F电容能量密度为：E=l/2XCXU2=10935J/(Kg)=5.6Wh/Kg如果将超级电容与蓄电池混合使用，使蓄电池的能量密度大的特点与超级电容响应时间短、功率密度大、循环寿命长等特点结合起来，无疑将大大提升储能系统性能。在光伏等可再生能源储能系统中，储能装置不但要面对负载功率脉