户用储能发展的困难和挑战

户用储能系统架构复杂，涉及到电池、逆变器等设备。目前行业内产品相互独立，容易造成实际使用中的各种问题，主要包含：系统安装复杂、运维困难、储能电池不能高效利用以及电池防护等级低等问题。

一、系统集成：安装复杂

户用储能是结合多种能源、面向普通家庭的复杂系统，大部分用户希望可以当做“家用电器”使用，这就对系统安装提出了更高的要求。

目前市面上户用储能在现场安装复杂、耗时长的问题已然成为部分用户最大的困扰。目前，市场上户用储能系统方案主要有低压储能和高压储能两种。

户用低压储能系统（逆变器和电池分散）：

户用低压储能系统是指电池电压范围40~60V的储能系统，由若干个电池并联后连接到逆变器，经逆变器内部的隔离DC-DC，在母线处与光伏MPPT输出的直流电交汇耦合，最终通过逆变输出转化为交流电并网，部分逆变器具备有后备输出功能。

户用低压储能系统主要问题：

①逆变器和电池独立分散，设备重，安装困难；

②逆变器和电池的连接线无法标准化，需要现场加工；

从而导致整个系统安装耗时较长，并增加成本。

2.户用高压储能系统：

户用高压储能系统电池簇采用两级架构，由若干个电池模组串联经高压控制箱输出，电压范围一般为85~600V，电池簇输出连接到逆变器，经逆变器内部DC-DC单元，在母线处与光伏MPPT输出的直流电交汇耦合，最终通过逆变输出转化为交流电并网，部分逆变器具备有后备输出功能。

户用高压储能系统主要问题：

为了避免将不同批次的电池模组直接串联使用，需要在生产、出货、仓库、安装各环节做好严格的批次管理，这就要求投入大量的人力和物力，且过程会非常的繁琐复杂，同时也给客户备货带来困扰；

另外，电池的自耗电、容量衰减原因会造成模组之间的差异被拉大，一般的系统在安装前需要进行检查，如果模组的差异较大，还要求进行人工补电，耗时耗力。

二、电池容量失配：模组差异致容量损失

户用低压储能系统并联失配

一般传统户用低压储能系统电压范围为40~60V，通过多个电池组并联实现扩容。由于电芯、模组和线束存在差异，内阻高的电池充电/放电电流小、内阻低的电池充电/放电电流大，部分电池长期无法满充/满放，进而导致电池系统部分容量损失。

2.户用高压储能系统串联失配

户用高压储能系统一般电压范围在85~600V，通过多个电池模组串联来实现扩容。根据串联电路特性，每个模组的充放电电流一致，但由于模组容量存在差异，容量小的电池先充满/放空，导致部分电池模组长期无法被充满/放空，电池簇部分容量损失。

三、产品运维：技术与成本门槛过高

为了保障户用储能系统可靠安全运行，做好运维是行之有效的措施之一。

但是，由于户用高压储能系统架构相对较为复杂，对运维人员专业水平要求高，在实际使用过程中，经常会出现维护困难、耗时耗力的问题，主要原因有以下两点：

①定期维护，需要给电池组进行SOC校准，容量标定或者主回路检查等。

②电池模组异常时，常规锂电池不具备自动均衡功能，需要维护人员到现场进行人工补电，无法快速响应客户需求。
 

四、新旧电池混用：加速新电池老化与容量失配

对于户用低压储能系统锂电池新旧混并，电池内阻差异大，容易造成环流，电池温度升高，会加速新电池老化；

而户用高压储能系统，新旧电池模组串联混用，由于木桶效应，新电池模组只能以旧电池模组的容量来使用，电池簇会出现严重的容量失配。

例如新模组的可用容量为100Ah，旧模组的可用容量为90Ah，如果将它们混合使用，电池簇能使用的容量只有90Ah。综上所述，一般不建议新旧锂电池直接串联或并联使用。

来源：艾邦储能与充电