Солнечные системы хранения энергии: сравнение типов аккумуляторов

Понимание систем хранения солнечной энергии

Раньше хранение солнечной энергии было довольно роскошным, но теперь мы должны эффективно её использовать. Даже при отсутствии солнца можно не беспокоиться. Электричество, накопленное днём, можно использовать ночью или в пасмурные дни. Наиболее важным компонентом здесь является аккумулятор — сердцевина системы хранения солнечной энергии. Разные аккумуляторы значительно отличаются по таким параметрам, как срок службы, безопасность и функциональные возможности в составе солнечных энергетических систем. Правильный выбор аккумулятора позволяет в полной мере реализовать практическую ценность солнечных энергетических систем как для домашнего, так и для небольшого коммерческого использования.

Аккумуляторы LiFePO4 для хранения солнечной энергии

Батареи LiFePO4, что означает фосфат лития-железа, являются наиболее популярным выбором для хранения солнечной энергии. Одной из их удивительных особенностей является высокое количество циклов заряда-разряда. Многие из них способны выполнять 6000 циклов и более, оставаясь при этом работоспособными. При ежедневном использовании они могут служить годами. Это также самый безопасный тип литиевых аккумуляторов. Они используются в бытовых условиях и не представляют опасности перегрева, возгорания или пожара. Это является значительным преимуществом.

Одной из лучших особенностей батарей LiFePO4 является их масштабируемость. Вы можете начать с небольших аккумуляторных блоков ёмкостью 300 Вт·ч и добавлять дополнительные блоки, пока не достигнете систем ёмкостью 10 000 Вт·ч или больше, чтобы обеспечить энергией весь дом. Они также способны функционировать в различных климатических условиях. Их можно использовать и полагаться на них при экстремальной жаре и экстремальном холоде.

Свинцово-кислые аккумуляторы: традиционный выбор

Свинцово-кислые аккумуляторы уже давно используются для хранения солнечной энергии, особенно в автономных системах. По сравнению с аккумуляторами LiFePO4, свинцово-кислые аккумуляторы имеют более низкую начальную стоимость, что делает их лучшим выбором для людей с ограниченным бюджетом. Однако у свинцово-кислых аккумуляторов есть и недостатки. Например, их срок службы значительно короче — примерно 500–1500 циклов, поэтому важно использовать их в ситуациях, где долгосрочные эксплуатационные расходы невысоки.

При оценке вариантов хранения более крупные и тяжелые устройства могут создавать трудности при работе в ограниченном пространстве. Исследования показали, что свинцово-кислые аккумуляторы связаны с более высокими расходами в условиях отсутствия надзора. Выделение газов над хранимыми свинцово-кислыми аккумуляторами и необходимость контроля уровня электролита могут привести к опасным ситуациям. Тем не менее, залитые свинцово-кислые аккумуляторы могут быть полезны в очень небольших солнечных установках с минимальными затратами. Однако в большинстве применений для хранения солнечной энергии свинцово-кислые аккумуляторы значительно уступают аккумуляторам LiFePO4.

Литий-полимерные аккумуляторы — это еще один вариант для хранения солнечной энергии и могут иметь различные формы, поскольку разные LiPo-аккумуляторы очень индивидуальны. Для солнечных установок с уникальным дизайном и ограниченным пространством возможность создания чрезвычайно тонкого и маленького аккумулятора может быть очень полезной, а дополнительным преимуществом этих аккумуляторов является их высокая плотность энергии, что позволяет хранить большое количество энергии на небольшой площади.

Для обеспечения безопасности литий-полимерные аккумуляторы используют твердые или гелевые электролиты вместо жидких. Это значительно снижает риск утечек, делая их безопасными для использования в домашних условиях. Однако по сравнению с аккумуляторами LiFePO4 литий-полимерные аккумуляторы имеют меньший срок службы — обычно от 3000 до 5000 циклов. Они также более чувствительны к нагреву и требуют более прохладной среды для нормальной работы. Для солнечных установок, где пространство является важным фактором, литий-полимерные аккумуляторы могут быть приемлемым вариантом, но они менее надежны, чем LiFePO4.

Руководство по выбору подходящей батареи для хранения солнечной энергии

Когда требуется хранение солнечной энергии, первым шагом является определение типа аккумулятора для хранения. Однако крайне важно выбрать батарею, соответствующую вашим потребностям. Начните с анализа уровня вашего энергопотребления. Например, если ваш дом большой и в нем много приборов, вам понадобится батарея большой емкости. В то же время, если вы используете лишь несколько небольших устройств, будет достаточно портативной батареи на 300 Вт·ч.

Далее подумайте о климате в вашем регионе. Если вы живете в районе с жарким летом, лучше подойдет батарея LiFePO4, поскольку она лучше работает в высоких температурах. Если вы живете в холодном регионе, убедитесь, что батарея может работать при экстремально низких температурах — некоторые батареи LiFePO4 могут использоваться при отрицательных температурах.

Также учтите неудобства, связанные с обслуживанием. Если вы не хотите возиться с проверкой уровня электролита в свинцово-кислой батарее, лучше выбрать LiFePO4 или литий-полимерную батарею. Обратите внимание на гарантию. Выбирайте батареи с 10-летней гарантией — это означает, что производитель уверен в надежности своей батареи.

Заключение

Растёт интерес к хранению солнечной энергии в аккумуляторах, и именно от выбранного вами аккумулятора будет зависеть, когда вы сможете использовать энергию своей солнечной системы. Для большинства пользователей наилучшим выбором являются батареи LiFePO4, поскольку они наиболее долговечны, безопасны и универсальны с точки зрения масштабируемости. Свинцово-кислые батареи, хотя и дешевле, требуют более тщательного ухода и в конечном итоге служат меньше. Литий-полимерные батареи, хоть и менее долговечны, чем LiFePO4, хорошо подходят для небольших помещений.

Выбор аккумулятора для хранения солнечной энергии зависит от ваших потребностей в энергии, местоположения и желаемого уровня обслуживания. Идеальные батареи позволяют сохранять больше вырабатываемой вами солнечной энергии, снижать расходы на электроэнергию и достигать большей энергетической независимости.