Кіраўніцтва па рэзервовым харчаванні ад жылых батарэй 2022 |Віды, выдаткі, выгады..

Нават у 2022 годзе фотаэлектрычныя сховішчы па-ранейшаму застануцца самай гарачай тэмай, а рэзервовае харчаванне ад жылых батарэй з'яўляецца самым хуткарослым сегментам сонечнай энергіі, які стварае новыя рынкі і магчымасці пашырэння мадэрнізацыі сонечных батарэй для дамоў і малых і буйных прадпрыемстваў па ўсім свеце.Рэзервовае харчаванне ад жылых батарэймае вырашальнае значэнне для любога сонечнага дома, асабліва ў выпадку шторму або іншай надзвычайнай сітуацыі.Замест таго, каб экспартаваць лішак сонечнай энергіі ў сетку, як наконт таго, каб захоўваць яе ў батарэях на выпадак надзвычайных сітуацый?Але як назапашаная сонечная энергія можа быць прыбытковай?Мы праінфармуем вас аб кошце і рэнтабельнасці хатняй акумулятарнай сістэмы і акрэслім асноўныя моманты, якія вы павінны мець на ўвазе пры куплі правільнай сістэмы захоўвання. Што такое жылая сістэма захоўвання батарэй？Як яна працуе? Жылы акумулятар або фотаэлектрычная сістэма захоўвання з'яўляецца карысным дадаткам да фотаэлектрычнай сістэмы для выкарыстання пераваг сонечнай сістэмы і будзе адыгрываць усё большую ролю ў паскарэнні замены выкапнёвага паліва аднаўляльнымі крыніцамі энергіі.Сонечная хатняя батарэя захоўвае электрычнасць, выпрацаваную з сонечнай энергіі, і перадае яе аператару ў патрэбны час.Рэзервовае харчаванне ад батарэі - гэта экалагічна чыстая і эканамічная альтэрнатыва газавым генератарам. Тыя, хто выкарыстоўвае фотаэлектрычную сістэму для самастойнай вытворчасці электраэнергіі, хутка дасягнуць яе межаў.Апоўдні сістэма забяспечвае вялікую колькасць сонечнай энергіі, толькі тады дома няма каму яе выкарыстоўваць.Увечары, наадварот, патрэбна шмат электрычнасці – але тады сонца ўжо не свеціць.Каб кампенсаваць гэты дэфіцыт паставак, значна даражэйшая электраэнергія закупляецца ў аператара сеткі. У гэтай сітуацыі рэзервовае харчаванне ад хатняй батарэі амаль непазбежна.Гэта азначае, што нявыкарыстаная за дзень электраэнергія даступная вечарам і ноччу.Такім чынам, электраэнергія, выпрацаваная ўласнымі сіламі, даступная кругласутачна і незалежна ад надвор'я.Такім чынам, выкарыстанне сонечнай энергіі ўласнай вытворчасці павялічваецца да 80 %.Ступень самазабеспячэння, гэта значыць доля спажывання электраэнергіі, якая пакрываецца сонечнай сістэмай, павялічваецца да 60 %. Рэзервовая жылая батарэя значна меншая за халадзільнік, і яе можна ўсталяваць на сцяне ў падсобным памяшканні.Сучасныя сістэмы захоўвання ўтрымліваюць вялікую колькасць інтэлекту, які можа выкарыстоўваць прагнозы надвор'я і алгарытмы саманавучання, каб скараціць хатнюю гаспадарку да максімальнага ўласнага спажывання.Дасягненне энергетычнай незалежнасці ніколі не было прасцей - нават калі дом застаецца падлучаным да сеткі. Ці варта хатняя акумулятарная сістэма?Ад якіх фактараў залежыць? Жылы акумулятар неабходны для таго, каб дом, які працуе на сонечных батарэях, працягваў працаваць падчас адключэння электрасеткі і, безумоўна, будзе працаваць увечары.Але аналагічным чынам сонечныя батарэі паляпшаюць эканоміку сістэмы, захоўваючы сонечную электрычную энергію, якая ў адваротным выпадку была б прапанавана назад у сетку са стратамі, проста каб пераразмеркаваць гэтую электраэнергію часам, калі энергія каштуе даражэй за ўсё.Хатнія акумулятарныя батарэі абараняюць уладальніка сонечнай батарэі ад збояў у сетцы і абараняюць эканоміку сістэмы ад мадыфікацый коштаў на энергію. Варта ўкладваць грошы ці не, залежыць ад некалькіх фактараў: Узровень інвестыцыйных выдаткаў. Чым ніжэй кошт кілават-гадзіны магутнасці, тым хутчэй акупіцца сістэма захоўвання. Працягласць жыццясонечная хатняя батарэя Гарантыя вытворцы 10 гадоў з'яўляецца звычайнай у гэтай галіне.Аднак мяркуецца больш працяглы тэрмін службы.Большасць сонечных хатніх батарэй з літый-іённай тэхналогіяй надзейна працуюць не менш за 20 гадоў. Доля ўласнага спажывання электраэнергіі Чым больш сонечнае захоўванне павялічвае ўласнае спажыванне, тым больш верагоднасць таго, што гэта будзе варта. Кошт электраэнергіі пры куплі з сеткі Калі цэны на электраэнергію высокія, уладальнікі фотаэлектрычных сістэм эканомяць, спажываючы электраэнергію, выпрацаваную самастойна.Чакаецца, што ў бліжэйшыя некалькі гадоў цэны на электраэнергію будуць расці, таму многія лічаць сонечныя батарэі разумнай інвестыцыяй. Тарыфы на падключэнне да сеткі Чым менш уладальнікі сонечных сістэм атрымліваюць за кілават-гадзіну, тым больш ім аплачваецца назапашванне электраэнергіі, а не падача яе ў сетку.За апошнія 20 гадоў тарыфы на падключэнне да сеткі няўхільна зніжаліся і будуць зніжацца. Якія тыпы хатніх батарэйных сістэм захоўвання энергіі даступныя? Сістэмы рэзервовага сілкавання ад хатніх батарэй прапануюць мноства пераваг, у тым ліку ўстойлівасць, эканомію і дэцэнтралізаваную вытворчасць электраэнергіі (таксама вядомыя як «хатнія размеркаваныя энергетычныя сістэмы»).Такім чынам, якія ж бываюць катэгорыі сонечных хатніх батарэй?Як мы павінны выбраць? Функцыянальная класіфікацыя па функцыі рэзервовага капіявання: 1. Хатні ІБП Гэта паслуга прамысловага ўзроўню для рэзервовага сілкавання, якая звычайна патрабуецца бальніцам, пакоям даных, федэральным урадам або ваенным рынкам для бесперапыннай працы іх важных, а таксама адчувальных прылад.З хатнім крыніцай бесперабойнага сілкавання святло ў вашым доме можа нават не міргаць у выпадку збою электрасеткі.Большасць дамоў не маюць патрэбы або не маюць намеру плаціць за такую ​​ступень надзейнасці - калі ў іх дома не ўстаноўлена важнае клінічнае абсталяванне. 2. Крыніца бесперапыннага сілкавання (рэзервовае капіраванне поўнага дома). Наступны крок у параўнанні з КБС - гэта тое, што мы будзем называць крыніцай бесперапыннага сілкавання, або IPS.IPS, безумоўна, дазволіць усяму вашаму дому працягваць працаваць ад сонечных батарэй і батарэй, калі сетка выйдзе з ладу, але вы, безумоўна, адчуеце кароткі перыяд (пару секунд), калі ўсё ў вашым доме стане чорным або шэрым у якасці рэзервовай сістэмы уваходзіць у абсталяванне.Магчыма, вам спатрэбіцца скінуць міргаючыя электронныя гадзіннікі, але, акрамя гэтага, вы зможаце выкарыстоўваць усе свае хатнія прыборы, як звычайна, пакуль хапае батарэек. 3. Аварыйнае электразабеспячэнне (частковае рэзерваванне). Некаторыя функцыі рэзервовага сілкавання працуюць, актывуючы ланцуг аварыйнай сітуацыі, калі ён выяўляе, што сетка фактычна знізілася.Гэта дазволіць падключаным да гэтага ланцугу хатнім электрасілкаваннем - звычайна халадзільнікам, свяцільням, а таксама некалькім спецыяльным электрычным разеткам - працягваць працаваць ад акумулятараў і/або фотаэлектрычных панэляў на час адключэння.Гэты тып рэзервовага капіравання, хутчэй за ўсё, будзе адным з самых папулярных, разумных і бюджэтных варыянтаў для дамоў па ўсім свеце, паколькі праца ўсяго дома ад акумулятараў хутка разрадзіць іх. 4. Часткова аўтаномная сонечная сістэма і сістэма захоўвання. Апошні варыянт, які можа прыцягнуць увагу, - гэта "частковая аўтаномная сістэма".Пры часткова адключанай ад сеткі сістэме канцэпцыя складаецца ў тым, каб стварыць спецыялізаваную "пазасеткавую" зону дома, якая пастаянна працуе ад сонечнай і акумулятарнай сістэмы, дастатковай магутнасці, каб падтрымліваць сябе, не спажываючы энергіі з сеткі.Такім чынам, неабходныя для сям'і часткі (халадзільнікі, святло і г.д.) застаюцца ўключанымі, нават калі сетка адключаецца, без якіх-небудзь збояў.Акрамя таго, паколькі сонечныя батарэі і батарэі маюць памеры, каб працаваць вечна самастойна без сеткі, не было б неабходнасці размяркоўваць спажыванне электраэнергіі, калі дадатковыя прылады не былі падключаны да аўтасеткавай ланцуга. Класіфікацыя па хімічнай тэхналогіі батарэй: Свінцова-кіслотныя батарэі ў якасці рэзервовай батарэі для жылых памяшканняў Свінцова-кіслотныя акумулятарыз'яўляюцца самымі старымі акумулятарнымі батарэямі і самай нізкай коштам батарэі, даступнай для захоўвання энергіі на рынку.Яны з'явіліся ў пачатку мінулага стагоддзя, у 1900-я гады, і па гэты дзень застаюцца пераважнымі батарэямі ў многіх сферах прымянення дзякуючы сваёй трываласці і нізкай цане. Іх галоўнымі недахопамі з'яўляюцца нізкая шчыльнасць энергіі (яны цяжкія і грувасткія) і кароткі тэрмін службы, непрыняцце вялікай колькасці цыклаў загрузкі і разгрузкі, свінцова-кіслотныя батарэі патрабуюць рэгулярнага абслугоўвання, каб збалансаваць хімічны склад батарэі, таму яе характарыстыкі зрабіць яго непрыдатным для сярэдне- і высокачашчыннага разраду або прыкладанняў, якія доўжацца 10 гадоў і больш. Яны таксама маюць недахоп у нізкай глыбіні разраду, якая звычайна абмяжоўваецца 80% у крайніх выпадках або 20% пры звычайнай працы, што забяспечвае большы тэрмін службы.Празмерны разрад пагаршае электроды батарэі, што зніжае яе здольнасць захоўваць энергію і абмяжоўвае тэрмін яе службы. Свінцова-кіслотныя акумулятары патрабуюць пастаяннага падтрымання стану іх зарада і заўсёды павінны захоўвацца пры максімальнай зарадцы з дапамогай метаду флотацыі (падтрыманне зарада невялікім электрычным токам, дастатковым для адмены эфекту самаразраду). Гэтыя акумулятары можна знайсці ў некалькіх варыянтах.Найбольш распаўсюджанымі з'яўляюцца вентыляваныя акумулятары, у якіх выкарыстоўваецца вадкі электраліт, гелевыя акумулятары з рэгуляваным клапанам (VRLA) і акумулятары з электралітам, убудаваным у мат з шкловалакна (вядомы як AGM - паглынальны шкляны мат), якія маюць прамежкавую прадукцыйнасць і меншы кошт у параўнанні з гелевымі акумулятарамі. Акумулятары з клапанным рэгуляваннем практычна герметычныя, што прадухіляе ўцечку і высыханне электраліта.Клапан дзейнічае пры выпуску газаў у сітуацыях з перагрузкай. Некаторыя свінцова-кіслотныя акумулятары распрацаваны для стацыянарнага прамысловага прымянення і могуць прымаць больш глыбокія цыклы разраду.Ёсць і больш сучасная версія - свінцова-вугляродны акумулятар.Вугляродныя матэрыялы, дададзеныя да электродаў, забяспечваюць больш высокія токі зарада і разраду, больш высокую шчыльнасць энергіі і больш працяглы тэрмін службы. Адной з пераваг свінцова-кіслотных акумулятараў (у любых іх варыяцыях) з'яўляецца тое, што ім не патрэбна складаная сістэма кіравання зарадам (як у выпадку з літыевымі акумулятарамі, якія мы ўбачым далей).Свінцовыя акумулятары значна радзей загараюцца і выбухаюць пры перазарадцы, таму што іх электраліт не гаручы, як у літыевых акумулятараў. Акрамя таго, невялікая перазарадка не небяспечная для гэтых тыпаў батарэй.Нават некаторыя кантролеры зарада маюць функцыю выраўноўвання, якая крыху перазараджае акумулятар або батарэйны блок, у выніку чаго ўсе акумулятары дасягаюць цалкам зараджанага стану. Падчас працэсу выраўноўвання напружанне батарэй, якія ў канчатковым выніку цалкам зараджаюцца раней за астатнія, будзе крыху павышана, без рызыкі, у той час як ток звычайна праходзіць праз паслядоўнае злучэнне элементаў.Такім чынам, мы можам сказаць, што свінцовыя батарэі маюць магчымасць натуральнага выраўноўвання, і невялікі дысбаланс паміж батарэямі батарэі або паміж батарэямі банка не ўяўляе рызыкі. Прадукцыйнасць:Эфектыўнасць свінцова-кіслотных акумулятараў значна ніжэй, чым у літыевых.У той час як эфектыўнасць залежыць ад хуткасці зарада, звычайна мяркуецца, што эфектыўнасць зваротнай сувязі складае 85%. Ёмістасць захоўвання:Свінцова-кіслотныя акумулятары бываюць розных напружанняў і памераў, але важаць у 2-3 разы больш на кВт.гадз, чым фасфат літыя і жалеза, у залежнасці ад якасці акумулятара. Кошт батарэі:Свінцова-кіслотныя акумулятары каштуюць на 75% танней, чым літый-жалеза-фасфатныя, але не падманвайце сябе нізкай цаной.Гэтыя акумулятары нельга хутка зараджаць або разраджаць, яны маюць нашмат карацейшы тэрмін службы, не маюць ахоўнай сістэмы кіравання акумулятарамі і могуць патрабаваць штотыднёвага абслугоўвання.Гэта прыводзіць да агульнага больш высокага кошту за цыкл, чым гэта разумна для зніжэння выдаткаў на электраэнергію або падтрымкі цяжкіх прыбораў. Літыевыя батарэі ў якасці рэзервовай батарэі для жылых памяшканняў У цяперашні час найбольш камерцыйна паспяховымі акумулятарамі з'яўляюцца літый-іённыя акумулятары.Пасля таго, як літый-іённая тэхналогія прымяняецца да партатыўных электронных прылад, яна ўвайшла ў галіны прамысловага прымянення, энергетычных сістэм, фотаэлектрычных назапашвальнікаў энергіі і электрамабіляў. Літый-іённыя батарэіпераўзыходзяць многія іншыя тыпы акумулятарных батарэй па многіх аспектах, уключаючы ёмістасць для захоўвання энергіі, колькасць працоўных цыклаў, хуткасць зарадкі і рэнтабельнасць.У цяперашні час адзіная праблема - бяспека, гаручыя электраліты могуць загарэцца пры высокіх тэмпературах, што патрабуе выкарыстання электронных сістэм кантролю і кантролю. Літый з'яўляецца самым лёгкім з усіх металаў, мае самы высокі электрахімічны патэнцыял і забяспечвае больш высокія аб'ёмныя і масавыя шчыльнасці энергіі, чым іншыя вядомыя тэхналогіі акумулятараў. Літый-іённая тэхналогія дазволіла стымуляваць выкарыстанне сістэм захоўвання энергіі, у асноўным звязаных з перыядычнымі аднаўляльнымі крыніцамі энергіі (сонца і ветру), а таксама спрыяла прыняццю электрамабіляў. Літый-іённыя акумулятары, якія выкарыстоўваюцца ў сістэмах харчавання і электрамабілях, адносяцца да вадкаснага тыпу.У гэтых батарэях выкарыстоўваецца традыцыйная структура электрахімічнай батарэі з двума электродамі, пагружанымі ў раствор вадкага электраліта. Сепаратары (порыя ізаляцыйныя матэрыялы) выкарыстоўваюцца для механічнага падзелу электродаў, забяспечваючы пры гэтым свабодны рух іёнаў праз вадкі электраліт. Галоўная асаблівасць электраліта - прапускаць іённы ток (утвораны іонамі, якія з'яўляюцца атамамі з лішкам або недахопам электронаў), не дазваляючы электронам праходзіць (як гэта адбываецца ў токаправодных матэрыялах).Абмен іёнамі паміж станоўчымі і адмоўнымі электродамі з'яўляецца асновай функцыянавання электрахімічных акумулятараў. Даследаванні літыевых батарэй можна прасачыць з 1970-х гадоў, а тэхналогія саспела і пачала камерцыйнае выкарыстанне прыкладна ў 1990-х гадах. Літый-палімерныя акумулятары (з палімернымі электралітамі) цяпер выкарыстоўваюцца ў батарэйных тэлефонах, кампутарах і розных мабільных прыладах, замяняючы старыя нікель-кадміевыя акумулятары, галоўнай праблемай якіх з'яўляецца «эфект памяці», які паступова зніжае ёмістасць.Калі акумулятар зараджаецца да поўнага разраду. У параўнанні са старымі нікель-кадміевымі акумулятарамі, асабліва са свінцова-кіслотнымі акумулятарамі, літый-іённыя акумулятары маюць больш высокую шчыльнасць энергіі (назапашваюць больш энергіі на аб'ём), маюць больш нізкі каэфіцыент самаразраду і могуць вытрымліваць большую колькасць зарадак і колькасць цыклаў разрадкі. , што азначае працяглы тэрмін службы. Прыкладна ў пачатку 2000-х гадоў літыевыя батарэі пачалі выкарыстоўвацца ў аўтамабільнай прамысловасці.Прыблізна ў 2010 годзе літый-іённыя акумулятары зацікавіліся назапашваннем электрычнай энергіі ў жылых памяшканнях ібуйнамаштабныя сістэмы ESS (Energy Storage System)., галоўным чынам з-за павелічэння выкарыстання крыніц энергіі ва ўсім свеце.Перарывістыя аднаўляльныя крыніцы энергіі (сонца і ветру). Літый-іённыя батарэі могуць мець розныя характарыстыкі, працягласць жыцця і кошт у залежнасці ад таго, як яны зроблены.Было прапанавана некалькі матэрыялаў, у асноўным для электродаў. Як правіла, літыевая батарэя складаецца з металічнага электрода на аснове літыя, які ўтварае дадатную клему батарэі, і вугальнага (графітавага) электрода, які ўтварае адмоўную клему. У залежнасці ад выкарыстоўванай тэхналогіі электроды на аснове літыя могуць мець розную структуру.Найбольш часта выкарыстоўваюцца матэрыялы для вырабу літыевых батарэй і асноўныя характарыстыкі гэтых батарэй наступныя: Аксіды літыя і кобальту (LCO):Высокая ўдзельная энергія (Вт·гадз/кг), добрая ёмістасць для захоўвання і здавальняючы тэрмін службы (колькасць цыклаў), прыдатны для электронных прылад, недахопам з'яўляецца ўдзельная магутнасць (Вт/кг) Маленькі, зніжае хуткасць пагрузкі і разгрузкі; Аксіды літыя і марганца (ЖМО):дапускаюць высокія токі зарада і разраду з нізкай удзельнай энергіяй (Втч/кг), што зніжае ёмістасць захоўвання; Літый, нікель, марганец і кобальт (NMC):Аб'ядноўвае ўласцівасці акумулятараў LCO і LMO. Акрамя таго, наяўнасць нікеля ў складзе спрыяе павелічэнню ўдзельнай энергіі, забяспечваючы вялікую ёмістасць захоўвання.Нікель, марганец і кобальт могуць выкарыстоўвацца ў розных прапорцыях (для падтрымкі таго ці іншага) у залежнасці ад тыпу прымянення.У цэлым вынік гэтай камбінацыі - акумулятар з добрай прадукцыйнасцю, добрай ёмістасцю, доўгім тэрмінам службы і нізкім коштам. Літый, нікель, марганец і кобальт (NMC):Аб'ядноўвае функцыі батарэй LCO і LMO.Акрамя таго, прысутнасць нікеля ў складзе спрыяе павышэнню ўдзельнай энергіі, забяспечваючы вялікую ёмістасць захоўвання.Нікель, марганец і кобальт могуць выкарыстоўвацца ў розных прапорцыях у залежнасці ад тыпу прымянення (каб аддаць перавагу той ці іншай характарыстыкі).У цэлым вынік гэтай камбінацыі - акумулятар з добрай прадукцыйнасцю, добрай ёмістасцю, добрым тэрмінам службы і ўмераным коштам.Гэты тып батарэі шырока выкарыстоўваецца ў электрамабілях, а таксама падыходзіць для стацыянарных сістэм захоўвання энергіі; Фасфат літый-жалеза (LFP):Камбінацыя LFP забяспечвае акумулятарам добрыя дынамічныя характарыстыкі (хуткасць зарада і разраду), падоўжаны тэрмін службы і павышаную бяспеку дзякуючы добрай цеплавой стабільнасці.Адсутнасць у іх складзе нікеля і кобальту зніжае кошт і павышае даступнасць гэтых акумулятараў для масавага вытворчасці.Нягледзячы на ​​​​тое, што яго ёмістасць захоўвання не самая высокая, ён быў прыняты вытворцамі электрамабіляў і сістэм захоўвання энергіі з-за яго шматлікіх пераваг характарыстык, асабліва нізкага кошту і добрай трываласці; Літый і тытан (LTO):Назва адносіцца да батарэй, якія маюць тытан і літый у адным з электродаў, якія замяняюць вуглярод, у той час як другі электрод выкарыстоўваецца ў адным з іншых тыпаў (напрыклад, NMC - літый, марганец і кобальт).Нягледзячы на ​​нізкую ўдзельную энергію (што азначае паменшаную ёмістасць захоўвання), гэтая камбінацыя мае добрыя дынамічныя характарыстыкі, добрую бяспеку і значна павялічаны тэрмін службы.Батарэі гэтага тыпу вытрымліваюць больш за 10 000 працоўных цыклаў пры 100% глыбіні разраду, у той час як іншыя тыпы літыевых батарэй вытрымліваюць каля 2000 цыклаў. LiFePO4 батарэі пераўзыходзяць свінцова-кіслотныя батарэі з надзвычай высокай стабільнасцю цыкла, максімальнай шчыльнасцю энергіі і мінімальнай масай.Калі акумулятар рэгулярна разраджаць з 50% DOD і затым цалкам зараджаць, акумулятар LiFePO4 можа выканаць да 6500 цыклаў зарадкі.Такім чынам, дадатковыя інвестыцыі акупляюцца ў доўгатэрміновай перспектыве, а суадносіны цана/прадукцыйнасць застаецца непераўзыдзеным.Яны з'яўляюцца пераважным выбарам для пастаяннага выкарыстання ў якасці сонечных батарэй. Прадукцыйнасць:Зарадка і вызваленне акумулятара мае 98% агульнай эфектыўнасці цыкла пры хуткай зарадцы і вызваленні менш чым за 2 гадзіны - і нават хутчэй для памяншэння тэрміну службы. Ёмістасць для захоўвання: літый-жалеза-фасфатныя акумулятары могуць мець ёмістасць больш за 18 кВт.гадз, што займае менш месца і важыць менш, чым свінцова-кіслотная батарэя такой жа ёмістасці. Кошт акумулятара: Фасфат літый-жалеза, як правіла, каштуе даражэй, чым свінцова-кіслотныя акумулятары, але звычайна мае меншы кошт цыклу ў выніку большай даўгавечнасці