Bizitegiko bateriaren babeskopia 2022 gida |Motak, kostuak, onurak...

2022an ere, fotovoltaiko biltegiratzea izango da gairik beroena, eta bizitegietako baterien babeskopia eguzkiaren segmentu azkarren hazten ari den segmentua da, merkatu berriak eta eguzki-berrikuntzarako aukerak sortuz mundu osoko etxe eta negozio txiki eta handientzat.Bizitegiko bateriaren babeskopiafuntsezkoa da edozein eguzki-etxearentzat, batez ere ekaitz edo beste larrialdiren bat gertatuz gero.Gehiegizko eguzki-energia sarera esportatu beharrean, zer moduz larrialdietarako piletan gordetzea?Baina nola izan daiteke errentagarria gordetako eguzki-energia?Etxeko bateriak biltegiratzeko sistema baten kostuaren eta errentagarritasunaren berri emango dizugu eta biltegiratze sistema egokia erostean kontuan izan behar dituzun gakoak azalduko ditugu. Zer da Bizitegiko Bateria Biltegiratzeko Sistema? Nola funtzionatzen du? Baterien biltegiratze edo biltegiratze fotovoltaikoko sistema bat sistema fotovoltaikoaren osagarri erabilgarria da eguzki-sistema baten onurak aprobetxatzeko eta gero eta paper garrantzitsuagoa izango du erregai fosilen ordez energia berriztagarriekin bizkortzeko.Eguzki-etxeko bateriak eguzki-energiatik sortutako elektrizitatea gordetzen du eta behar den unean askatzen dio operadoreari.Bateriaren babesko energia gas-sorgailuen alternatiba errespetagarria eta errentagarria da. Beraiek elektrizitatea ekoizteko sistema fotovoltaikoa erabiltzen dutenak azkar iritsiko dira haren mugetara.Eguerdian, sistemak eguzki-energia asko ematen du, orduan bakarrik ez dago etxean inor erabiltzeko.Arratsaldean, aldiz, elektrizitate asko behar da, baina gero eguzkiak ez du argitzen.Hornidura hutsune hori konpentsatzeko, elektrizitate nabarmen garestiagoa sareko operadoreari erosten zaio. Egoera honetan, bizitegiko bateriaren babeskopia bat ia saihestezina da.Horrek esan nahi du eguneko erabiltzen ez den elektrizitatea arratsaldez eta gauez eskuragarri dagoela.Norberak sortutako elektrizitatea, beraz, erloju osoan eta eguraldia edozein dela ere eskuragarri dago.Horrela, autoekoiztutako eguzki-energiaren erabilera %80ra arte handitzen da.Autohornikuntza-maila, hau da, eguzki-sistemak estaltzen duen elektrizitate-kontsumoaren proportzioa, % 60raino igotzen da. Bizitegiko bateriaren babeskopia hozkailu bat baino askoz txikiagoa da eta horma batean munta daiteke gela gela batean.Biltegiratze sistema modernoek adimen handia dute, eguraldiaren iragarpenak eta autoikaskuntza algoritmoak erabil ditzaketen etxea autokontsumo maximora murrizteko.Energia burujabetza lortzea ez da inoiz erraza izan, nahiz eta etxeak sarera konektatuta egon. Etxeko bateria biltegiratzeko sistemak merezi al du?Zeintzuk dira mendeko faktoreak? Bizitegiko bateria biltegiratzea beharrezkoa da eguzki-energiako etxebizitza batek sarearen itzalaldietan funtzionatzen jarraitzeko eta, zalantzarik gabe, arratsaldean ere funtzionatuko du.Baina, era berean, eguzki-bateriek sistemaren negozio-ekonomia hobetzen dute, bestela sarera itzuliko litzatekeen eguzki-energia elektrikoa galduta mantenduz, potentzia elektriko hori berriro zabaltzeko, batzuetan energia garestiena denean.Etxeko bateria biltegiratzeak eguzki-jabea sarearen akatsetatik babesten du eta sistemaren negozio-ekonomia babesten du energia-prezio-esparruetan aldaketen aurrean. Inbertitzea merezi duen ala ez hainbat faktoreren araberakoa da: Inbertsio-kostuen maila. Kilowatt-orduko edukiera bakoitzeko kostua zenbat eta txikiagoa izan, orduan eta lehenago ordainduko du biltegiratze sistemak. Bizitza osoaneguzki etxeko bateria Fabrikatzailearen 10 urteko bermea ohikoa da industrian.Hala ere, bizitza erabilgarria luzeagoa dela suposatzen da.Litio-ioi teknologia duten eguzki etxeko bateria gehienek fidagarri funtzionatzen dute gutxienez 20 urtez. Norberak kontsumitutako elektrizitatearen kuota Eguzki-biltegiratzeak zenbat eta gehiago areagotu autokontsumoa, orduan eta litekeena da baliogarria izatea. Elektrizitatearen kostuak saretik erositakoan Elektrizitatearen prezioak altuak direnean, sistema fotovoltaikoen jabeek aurrezten dute autosortutako elektrizitatea kontsumituz.Datozen urteetan, elektrizitatearen prezioak igotzen jarraitzea espero da, beraz, eguzki bateriak inbertsio jakintsutzat jotzen dituzte askok. Sarera konektatutako tarifak Eguzki-sistemaren jabeek zenbat eta kilowatt-orduko gutxiago jaso, orduan eta gehiago ordaintzen dute elektrizitatea biltegiratzea sarean sartu beharrean.Azken 20 urteotan, Sarera konektatutako tarifek etengabe behera egin dute eta horrela jarraituko dute. Etxeko bateriaren energia biltegiratzeko sistema motak eskuragarri daude? Etxeko baterien babeskopia-sistemek abantaila ugari eskaintzen dituzte, besteak beste, erresilientzia, kostuak aurreztea eta elektrizitate-ekoizpen deszentralizatua («etxean banatutako energia-sistema» izenez ere ezagunak).Beraz, zein dira eguzki-etxeko baterien kategoriak?Nola aukeratu behar dugu? Sailkapen funtzionala Backup funtzioaren arabera: 1. Etxeko UPS elikadura-hornidura Hau babeskopia-potentziarako industria-mailako zerbitzu bat da, ospitaleek, datu-gelek, gobernu federalek edo merkatu militarrek beren funtsezko eta baita sentikorrak diren gailuak etengabe funtzionatzeko eskatzen dutela.Etxeko UPS elikadura-hornidura batekin, baliteke zure etxeko argiak ez dirdira ere egingo sare elektrikoak huts egiten badu.Etxe gehienek ez dute fidagarritasun-maila hori ordaindu behar edo ordaintzeko asmorik, zure etxean funtsezko ekipamendu klinikoa erabiltzen ez badute behintzat. 2. 'Etenegarria' Elikatze Hornidura (etxe osoko babeskopia). UPS batetik beherako hurrengo urratsa "potentzia etengarria" edo IPS gisa deituko duguna da.IPS batek, zalantzarik gabe, zure etxe osoa eguzkiarekin eta pilekin funtzionatzen jarraitzeko aukera emango du sareak behera egiten badu, baina zalantzarik gabe denbora labur bat (segundo pare bat) biziko duzu non zure etxean dena beltz edo gris bihurtzen den babesko sistema gisa. ekipamendua sartzen da.Baliteke keinuka egiten duten erloju elektronikoak berrezarri behar izatea, baina horretaz gain zure etxeko tresna guztiak normalean erabili ahal izango dituzu bateriak irauten duen bitartean. 3. Larrialdi-egoeran elikatze-hornidura (backup partziala). Babeskorreko energia-funtzionalitate batzuk larrialdi-egoeraren zirkuitu bat aktibatuz funtzionatzen dute sareak benetan murriztu dela hautematen duenean.Horri esker, zirkuitu honi lotutako etxe-energia-gailuek (normalean hozkailuak, argiak eta dedikatu elektrizitate-hartune batzuk) bateriak eta/edo panel fotovoltaikoak martxan jar ditzakete itzalaldiaren iraupenean.Litekeena da babeskopia mota hau mundu osoko etxeetarako aukerarik ezagunenetakoa, arrazoizkoa eta aurrekontua errespetatzen duena izatea, etxe osoa bateria-banku batean martxan jartzeak azkar agortuko baititu. 4. Saretik kanpo partziala Eguzki eta Biltegiratze Sistema. Deigarria izan daitekeen azken aukera bat "saretik kanpoko sistema partziala" da.Saretik kanpoko sistema partzial batekin, kontzeptua etxeko "saretik kanpo" eremu dedikatu bat sortzea da, etengabe funtzionatzen duena eguzki- eta bateria-sistema batean bere burua mantentzeko nahikoa saretik energia atera gabe.Modu honetan, beharrezkoak diren familia-loteak (hozkailuak, argiak, etab.) piztuta geratzen dira sareak behera egin arren, inolako etenaldirik gabe.Gainera, eguzkiak eta bateriak sarerik gabe betirako exekutatzeko neurriak direnez, ez litzateke energiaren erabilera esleitu beharrik izango saretik kanpoko zirkuituan gailu gehigarriak konektatu ezean. Baterien Kimika Teknologiaren Sailkapena: Berun-azidozko bateriak Bizitegiko bateriaren babeskopia gisa Berun-azido bateriakMerkatuan energia biltegiratzeko eskuragarri dauden bateria kargagarri zaharrenak eta kostu baxuena dira.Joan den mendearen hasieran agertu ziren, 1900. hamarkadan, eta gaur egun aplikazio askotan hobetsitako bateriak izaten jarraitzen dute, sendotasunagatik eta kostu baxuagatik. Desabantaila nagusiak energia-dentsitate baxua (astunak eta handiak dira) eta bizitza laburra dute, karga- eta deskarga-ziklo kopuru handirik onartzen ez dutenez, berun-azido bateriek aldizkako mantentze-lanak behar dituzte bateriaren kimika orekatzeko, beraz, bere ezaugarriak. desegokia bihurtu maiztasun ertain eta altuko deskarga edo 10 urte edo gehiago irauten duten aplikazioetarako. Gainera, isurketa-sakonera txikiaren desabantaila dute, normalean muturreko kasuetan %80ra mugatzen dena edo funtzionamendu arruntean %20ra, bizitza luzeagoa izateko.Gehiegizko deskargatzeak bateriaren elektrodoak degradatzen ditu, eta horrek energia biltegiratzeko gaitasuna murrizten du eta bizitza mugatzen du. Berun-azidozko bateriek karga-egoeraren etengabeko mantentze-lanak behar dituzte eta beti karga-egoeran gorde behar dira flotazio-teknikaren bidez (kargaren mantentzea korronte elektriko txiki batekin, autodeskarga efektua bertan behera uzteko nahikoa). Bateria hauek hainbat bertsiotan aurki daitezke.Ohikoenak aireztatutako bateriak dira, elektrolito likidoa erabiltzen dutenak, balbula erregulatutako gel bateriak (VRLA) eta elektrolitoa beira-zuntzezko matean txertatuta duten bateriak (AGM izenez ezagutzen dena – beira xurgatzailea den matxinada), tarteko errendimendua eta kostu txikia dutenak gel-pilekin alderatuta. Balbula bidez erregulatutako bateriak ia itxita daude, eta horrek elektrolitoaren ihesa eta lehortzea ekiditen du.Balbulak gasak isurtzean jarduten du gehiegizko karga egoeretan. Berun-azidozko bateria batzuk aplikazio industrial geldietarako garatzen dira eta deskarga-ziklo sakonagoak onar ditzakete.Bertsio modernoago bat ere badago, berun-karbonozko bateria da.Elektrodoei gehitzen zaizkien karbono-oinarritutako materialek karga- eta deskarga-korronte handiagoak, energia-dentsitate handiagoa eta bizitza luzeagoa eskaintzen dute. Berun-azido baterien abantaila bat da (bere edozein aldaeratan) ez dutela karga kudeatzeko sistema sofistikaturik behar (litiozko baterien kasuan bezala, eta hori aurrerago ikusiko dugu).Berunezko bateriek askoz ere gutxiago dute su hartu eta lehertzeko aukera gehiegi kargatzen direnean, haien elektrolitoa ez baita sukoia litiozko baterien moduan. Gainera, apur bat gainkargatzea ez da arriskutsua bateria mota hauetan.Nahiz eta karga-kontrolagailu batzuek bateria edo bateria-bankua apur bat gainkargatzen duten berdinketa-funtzioa dute, bateria guztiak guztiz kargatutako egoerara iristea eragiten duena. Berdinketa-prozesuan, azkenean besteen aurretik guztiz kargatzen diren bateriei tentsioa apur bat igoko zaie, arriskurik gabe, korrontea elementuen serie-elkartetik normaltasunez igarotzen den bitartean.Modu honetan, esan dezakegu berunezko bateriek modu naturalean berdintzeko gaitasuna dutela eta bateria baten baterien arteko edo banku bateko baterien arteko desoreka txikiek ez dutela arriskurik eskaintzen. Errendimendua:Berun-azido baterien eraginkortasuna litiozko bateriena baino askoz txikiagoa da.Eraginkortasuna karga-tasaren araberakoa den arren, joan-etorria % 85eko eraginkortasuna suposatu ohi da. Biltegiratze ahalmena:Berun-azidozko bateriak tentsio eta tamaina askotakoak dira, baina litio-burdin fosfatoak baino 2-3 aldiz gehiago pisatzen dute kWh bakoitzeko, bateriaren kalitatearen arabera. Bateriaren kostua:Berun-azidozko bateriak litio-burdin fosfatozko bateriak baino %75 merkeagoak dira, baina ez utzi engaina prezio baxuarekin.Bateria hauek ezin dira azkar kargatu edo deskargatu, askoz ere bizitza laburragoa dute, ez dute bateria babesteko sistemarik eta asteko mantentze-lanak ere behar dituzte.Horrek, oro har, ziklo bakoitzeko kostu handiagoa eragiten du energia-kostuak murrizteko edo pisu handiko etxetresna elektrikoak laguntzeko. Litiozko bateriak Bizitegiko bateriaren babeskopia gisa Gaur egun, komertzialki arrakasta handiena duten bateriak litio-ioizko bateriak dira.Litio-ioi-teknologia gailu elektroniko eramangarrietan aplikatu ondoren, industria-aplikazioetan, energia-sistemen, energia fotovoltaikoen biltegiratze eta ibilgailu elektrikoen eremuetan sartu da. Litio-ioizko bateriakGainditu beste bateria kargagarri mota asko alderdi askotan, besteak beste, energia biltegiratzeko ahalmena, lan-ziklo kopurua, kargatzeko abiadura eta kostu-eraginkortasuna.Gaur egun, arazo bakarra segurtasuna da, elektrolito sukoiak tenperatura altuetan sua har dezakete, eta horrek kontrol eta monitorizazio sistema elektronikoak erabiltzea eskatzen du. Litioa metal guztien artean arinena da, potentzial elektrokimiko handiena du eta beste bateria-teknologi ezagun batzuek baino energia bolumetriko eta masa-dentsitate handiagoak eskaintzen ditu. Litio-ioi teknologiak energia biltegiratzeko sistemen erabilera bultzatzea ahalbidetu du, batez ere energia iturri berriztagarri intermitenteekin (eguzkia eta eolikoa) lotuta, eta ibilgailu elektrikoen adopzioa ere bultzatu du. Energia-sistemetan eta ibilgailu elektrikoetan erabiltzen diren litio-ioizko bateriak likido motakoak dira.Pila hauek bateria elektrokimiko baten egitura tradizionala erabiltzen dute, elektrolito-soluzio likido batean murgilduta dauden bi elektrodoekin. Bereizleak (material isolatzaile porotsuak) elektrodoak mekanikoki bereizteko erabiltzen dira, elektrolito likidoan zehar ioien mugimendu librea ahalbidetzen duten bitartean. Elektrolito baten ezaugarri nagusia korronte ionikoaren (ioiek eratutakoak, elektroi gehiegizko edo falta duten atomoak dira), korronte ionikoaren eroapena ahalbidetzea da, elektroiek igarotzen uzten ez duten bitartean (material eroaleetan gertatzen den bezala).Elektrodo positibo eta negatiboen arteko ioien trukea bateria elektrokimikoen funtzionamenduaren oinarria da. Litiozko bateriei buruzko ikerketak 1970eko hamarkadan egin daitezke, eta teknologia 1990eko hamarkada inguruan heldu eta erabilera komertziala hasi zen. Gaur egun, litio-polimerozko bateriak (polimero elektrolitoekin) bateria-telefonoetan, ordenagailuetan eta hainbat gailu mugikortan erabiltzen dira, nikel-kadmiozko bateria zaharragoak ordezkatuz, eta horien arazo nagusia biltegiratze ahalmena pixkanaka murrizten duen "memoria efektua" da.Bateria guztiz deskargatu baino lehen kargatzen denean. Nikel-kadmiozko bateria zaharragoekin alderatuta, batez ere berun-azidozko pilekin, litio-ioizko bateriak energia-dentsitate handiagoa dute (bolumen bakoitzeko energia gehiago gordetzen dute), autodeskarga koefiziente txikiagoa dute eta karga gehiago jasan dezakete eta deskarga-ziklo kopurua. , horrek bizitza luzea esan nahi du. 2000ko hamarkadaren hasieran, litiozko bateriak erabiltzen hasi ziren automobilgintzan.2010 inguruan, litio-ioizko bateriek energia elektrikoa biltegiratzeko interesa piztu zuten egoitza aplikazioetan etaeskala handiko ESS (Energy Storage System) sistemak, batez ere mundu osoan energia iturrien erabilera areagotu delako.Aldizkako energia berriztagarriak (eguzkia eta eolikoa). Litio-ioizko bateriek errendimendu, iraupen eta kostu desberdinak izan ditzakete, nola egin direnaren arabera.Hainbat material proposatu dira, batez ere elektrodoetarako. Normalean, litiozko bateria bat bateriaren terminal positiboa osatzen duen litiozko elektrodo metaliko batez eta terminal negatiboa osatzen duen karbonozko (grafitoa) elektrodo batez osatuta dago. Erabilitako teknologiaren arabera, litioan oinarritutako elektrodoek egitura desberdinak izan ditzakete.Hauek dira litiozko bateriak fabrikatzeko gehien erabiltzen diren materialak eta bateria horien ezaugarri nagusiak: Litio eta kobalto oxidoak (LCO):Energia espezifiko handia (Wh/kg), biltegiratze-ahalmen ona eta bizi-iraupen egokia (ziklo kopurua), gailu elektronikoetarako egokia, desabantaila potentzia espezifikoa da (W/kg) Txikia, karga eta deskarga abiadura murriztuz; Litio eta Manganeso Oxidoak (LMO):energia espezifiko baxuko (Wh/kg) karga eta deskarga korronte handiak baimendu, eta horrek biltegiratze ahalmena murrizten du; Litioa, nikela, manganesoa eta kobaltoa (NMC):LCO eta LMO baterien propietateak konbinatzen ditu.Gainera, konposizioan nikela egoteak energia espezifikoa handitzen laguntzen du, biltegiratze ahalmen handiagoa eskainiz.Nikela, manganesoa eta kobaltoa proportzio ezberdinetan erabil daitezke (bata edo besteari eusteko), aplikazio motaren arabera.Orokorrean, konbinazio honen emaitza errendimendu ona, biltegiratze ahalmen ona, bizitza luzea eta kostu baxua duen bateria da. Litioa, nikela, manganesoa eta kobaltoa (NMC):LCO eta LMO baterien ezaugarriak konbinatzen ditu.Gainera, konposizioan nikela egoteak energia espezifikoa igotzen laguntzen du, biltegiratze ahalmen handiagoa eskainiz.Nikela, manganesoa eta kobaltoa proportzio ezberdinetan erabil daitezke, aplikazio motaren arabera (ezaugarri bati edo besteari mesede egiteko).Oro har, konbinazio honen emaitza errendimendu ona, biltegiratze ahalmen ona, bizitza ona eta kostu moderatua duen bateria da.Bateria mota hau oso erabilia izan da ibilgailu elektrikoetan eta egokia da energia geldirik gordetzeko sistemetarako ere; Litio Burdin Fosfatoa (LFP):LFP konbinazioak errendimendu dinamiko ona (karga eta deskarga abiadura), bizitza luzeagoa eta segurtasun handiagoa eskaintzen ditu bateriak, egonkortasun termiko onagatik.Beren konposizioan nikela eta kobaltorik ez egoteak kostua murrizten du eta bateria horien erabilgarritasuna areagotzen du fabrikazio masiborako.Bere biltegiratze-ahalmena handiena ez den arren, ibilgailu elektrikoen eta energia biltegiratzeko sistemen fabrikatzaileek bereganatu dute ezaugarri onuragarri ugariengatik, batez ere kostu baxua eta sendotasun ona duelako; Litioa eta Titanioa (LTO):Izenak elektrodoetako batean titanioa eta litioa duten pilei egiten die erreferentzia, karbonoa ordezkatuz, eta bigarren elektrodoa beste mota batean erabiltzen den berdina da (esaterako, NMC - litioa, manganesoa eta kobaltoa).Energia espezifiko baxua izan arren (biltegiratze-ahalmena murrizten duena), konbinazio honek errendimendu dinamiko ona, segurtasun ona eta zerbitzu-bizitza asko handitu ditu.Mota honetako bateriek 10.000 funtzionamendu-ziklo baino gehiago onar ditzakete deskargaren %100eko sakoneran, eta litiozko beste mota batzuek, berriz, 2.000 ziklo inguru onartzen dituzte. LiFePO4 bateriak berun-azido bateriak gainditzen ditu ziklo-egonkortasun oso altuarekin, energia-dentsitate maximoarekin eta pisu minimoarekin.Bateria aldizka DOD% 50etik deskargatzen bada eta, ondoren, guztiz kargatzen bada, LiFePO4 bateriak 6.500 karga-ziklo egin ditzake.Beraz, aparteko inbertsioa epe luzera ordaintzen da, eta prezio/errendimendu erlazioa paregabea izaten jarraitzen du.Eguzki-bateria gisa etengabe erabiltzeko aukera hobetsia dira. Errendimendua:Bateria kargatzeak eta askatzeak % 98ko guztizko zikloaren eraginkortasuna du azkar kargatzen den bitartean eta 2 ordu baino gutxiagoko denbora-esparruetan askatzen den bitartean, eta are azkarrago bizitza murrizteko. Biltegiratzeko ahalmena: litio-burdin fosfatoko bateria-pakete batek 18 kWh-tik gorakoak izan daitezke, eta horrek espazio gutxiago erabiltzen du eta edukiera bereko berun-azidozko bateria batek baino pisu txikiagoa du. Bateriaren kostua: Litio-burdin fosfatoak berun-azidozko pilek baino gehiago kostatu ohi du, baina normalean ziklo kostu txikiagoa du iraupen handiagoaren ondorioz.