Зберігання сонячної енергії: порівняння типів акумуляторів

Розуміння систем зберігання сонячної енергії

Раніше зберігання сонячної енергії було досить розкішшю, але тепер ми маємо раціонально її використовувати. Навіть у відсутності сонця не потрібно боятися. Електроенергія, накопичена вдень, може використовуватися вночі або в похмуру погоду. Найважливішим компонентом тут є акумулятор, який є основою системи зберігання сонячної енергії. Між різними акумуляторами існують значні відмінності: як довго вони можуть працювати, наскільки безпечні та які функції можуть підтримувати в сонячних енергетичних системах. Вибираючи правильний акумулятор, можна повністю реалізувати практичність систем сонячної енергії як для побутового, так і для невеликого комерційного використання.

Акумулятори LiFePO4 для зберігання сонячної енергії

Батареї LiFePO4, що означає фосфат літію-заліза, є найпоширенішими акумуляторами для зберігання сонячної енергії. Однією з їхніх найвражаючих характеристик є висока кількість циклів. Багато з них можуть працювати 6000 разів і більше, залишаючись функціональними. При щоденному використанні вони можуть служити роками. Це також найбезпечніший тип літієвих акумуляторів. Вони використовуються в побуті та не становлять небезпеки перегріву, горіння чи пожежі. Це велика перевага.

Однією з найкращих особливостей батарей LiFePO4 є їх масштабованість. Ви можете починати з менших акумуляторних блоків на 300 Вт·год і додавати ще блоки, поки не досягнете системи на 10000 Вт·год або більше, щоб забезпечити електроенергією весь будинок. Вони також здатні працювати в різних кліматичних умовах. Їх можна використовувати та покладатися на них при екстремальному спекотному та екстремально холодному кліматі.

Свинцево-кислотні акумулятори: традиційний вибір

Акумулятори на основі свинцю та кислоти використовуються для зберігання сонячної енергії вже протягом певного часу, особливо в автономних системах. У порівнянні з акумуляторами LiFePO4, акумулятори на основі свинцю та кислоти мають нижчу початкову вартість, що робить їх найкращим варіантом для людей з обмеженими коштами. Однак акумулятори на основі свинцю та кислоти мають і свої недоліки. Наприклад, їхній термін служби значно коротший — приблизно 500–1500 циклів, тому важливо використовувати їх у ситуаціях, де звичайна довгострокова вартість є низькою.

При оцінці варіантів зберігання, більші та важчі пристрої можуть створювати труднощі при роботі в обмежених просторах. Дослідження показали, що акумулятори на основі свинцево-кислотних технологій мають вищі витрати в умовах без нагляду. Виділення газу над свинцево-кислотними акумуляторами та контроль рівня електроліту можуть призводити до небезпечних ситуацій. Проте, залиті свинцево-кислотні акумулятори можуть бути корисними в дуже малих сонячних установках із мінімальними витратами. Однак у більшості застосунків для зберігання сонячної енергії свинцево-кислотні акумулятори значно поступаються акумуляторам LiFePO4 для зберігання сонячної енергії.

Літій-полімерні акумулятори є ще одним варіантом для зберігання сонячної енергії та можуть мати різну форму, оскільки різні LiPo акумулятори дуже індивідуальні. Для сонячних установок із унікальним дизайном та обмеженим простором можливість створити надтонкий і малий акумулятор може бути дуже корисною, а ще більшою перевагою цих акумуляторів є їхня висока енергоємність, що дозволяє зберігати велику кількість енергії на невеликій площі.

Для забезпечення безпеки літій-полімерні акумулятори використовують тверді або гелеві електроліти замість рідких. Це значно зменшує ризик витоку, роблячи їх безпечними для побутового використання. Однак порівняно з акумуляторами LiFePO4, літій-полімерні акумулятори мають менший термін служби — зазвичай від 3000 до 5000 циклів. Вони також чутливіші до тепла й потребують прохолодного середовища для належної роботи. Для сонячних установок, де простір є критично важливим, літій-полімерні акумулятори можуть бути варіантом, але вони менш міцні, ніж LiFePO4.

Керівництво щодо вибору відповідної батареї для зберігання сонячної енергії

Коли потрібне зберігання сонячної енергії, першим кроком є визначення типу акумулятора для зберігання. Однак найважливішим є вибір батареї, яка відповідає вашим потребам. Почніть із аналізу рівня споживання енергії. Наприклад, якщо ваш дім великий і в ньому є кілька побутових приладів, вам знадобиться акумулятор великої ємності. Якщо ж ви просто живите кілька невеликих пристроїв, достатнім буде портативний акумулятор на 300 Вт·год.

Далі подумайте про клімат у місці вашого проживання. Якщо ви живете в регіоні з пекучим літом, акумулятор LiFePO4 краще підходить для ваших потреб, оскільки він краще працює в гарячу погоду. Якщо ви проживаєте в холодному регіоні, перевірте, чи може акумулятор працювати при екстремально низьких температурах — деякі акумулятори LiFePO4 можуть використовуватися при замерзанні.

Також враховуйте незручності, пов'язані з обслуговуванням. Якщо ви не хочете мати клопоти з перевіркою рівня електроліту в свинцево-кислотній батареї, кращим варіантом буде LiFePO4 або літій-полімерна батарея. Звертайте також увагу на гарантію. Обирайте батареї з 10-річною гарантією, оскільки це свідчить про те, що виробник впевнений у своєму продукті.

Висновок

Зростає інтерес до зберігання сонячної енергії в акумуляторних системах, і саме акумулятор, який ви оберете, визначатиме, коли ви зможете отримувати електроенергію від вашої сонячної системи. Для більшості користувачів найкраще підходять батареї LiFePO4, оскільки вони найбільш довговічні, безпечні та універсальні з точки зору масштабування. Хоча свинцево-кислотні батареї дешевші, вони потребують більшого догляду й у підсумку менш довговічні. Літій-полімерні батареї, хоча й менш довговічні порівняно з LiFePO4, добре підходять для невеликих просторів.

Вибір акумулятора для зберігання сонячної енергії залежить від ваших енергетичних потреб, місця розташування та бажаного рівня обслуговування. Ідеальні акумулятори дозволяють зберігати більше сонячної енергії, яку ви виробляєте, зменшити витрати на електроенергію та досягти більшої енергетичної незалежності.