למה לבחור סוללת ליתיום סולארית לבית?

ככל שהמלחמה בין רוסיה ואוקראינה מתעצמת, מערכות אחסון אנרגיה PV ביתיות נמצאות שוב באור הזרקורים של חופש החשמל, והבחירה איזו סוללה טובה יותר למערכת ה-PV שלך הפכה לאחד מכאבי הראש הגדולים ביותר עבור הצרכנים. כיצרנית סוללות ליתיום מובילה בסין, אנו ממליציםסוללת ליתיום סולאריתעבור הבית שלך. סוללות ליתיום (או סוללות Li-ion) הן אחד מפתרונות אחסון האנרגיה המודרניים ביותר עבור מערכות PV. עם צפיפות אנרגיה טובה יותר, אורך חיים ארוך יותר, עלות גבוהה יותר למחזור ועוד מספר יתרונות על פני סוללות עופרת-חומצה נייחות מסורתיות, מכשירים אלו הופכים נפוצים יותר ויותר במערכות סולאריות מחוץ לרשת ובמערכות סולאריות היברידיות. סוגי אחסון סוללות במבט אחד מדוע לבחור בליתיום כפתרון לאגירת אנרגיה ביתית? לא כל כך מהר, ראשית בואו נסקור אילו סוגי סוללות אחסון אנרגיה זמינות. סוללות ליתיום-יון סולאריות השימוש בסוללות ליתיום יון או ליתיום גדל משמעותית בשנים האחרונות. הם מציעים כמה יתרונות ושיפורים משמעותיים על פני צורות אחרות של טכנולוגיית סוללה. סוללות ליתיום-יון סולאריות מציעות צפיפות אנרגיה גבוהה, עמידות ודורשות תחזוקה מועטה. בנוסף, הקיבולת שלהם נשארת קבועה גם לאחר תקופות ארוכות של פעולה. לסוללות ליתיום תוחלת חיים של עד 20 שנה. סוללות אלו מאחסנות בין 80% ל-90% מהקיבולת השימושית שלהן. סוללות ליתיום עשו קפיצות טכנולוגיות עצומות במספר תעשיות, כולל טלפונים סלולריים ומחשבים ניידים, מכוניות חשמליות ואפילו מטוסים מסחריים גדולים, והולכות ונעשות חשובות יותר ויותר לשוק הסולארי הפוטו-וולטאי. סוללות סולריות ג'ל עופרת מצד שני, לסוללות עופרת ג'ל יש רק 50 עד 60 אחוז מהקיבולת השימושית שלהן. גם סוללות עופרת לא יכולות להתחרות בסוללות ליתיום מבחינת אורך החיים. בדרך כלל צריך להחליף אותם בעוד כ-10 שנים. עבור מערכת עם תוחלת חיים של 20 שנה, זה אומר שאתה צריך להשקיע פעמיים בסוללות למערכת אחסון על פני סוללות ליתיום באותו פרק זמן. סוללות סולאריות עופרת מבשרי סוללת העופרת-ג'ל הם סוללות עופרת-חומצה. הם זולים יחסית ויש להם טכנולוגיה בוגרת וחזקה. למרות שהם הוכיחו את ערכם במשך יותר מ-100 שנים כסוללות רכב או חירום, הם לא יכולים להתחרות בסוללות ליתיום. אחרי הכל, היעילות שלהם היא 80 אחוז. עם זאת, יש להם את חיי השירות הקצרים ביותר של בערך 5 עד 7 שנים. גם צפיפות האנרגיה שלהם נמוכה מזו של סוללות ליתיום-יון. במיוחד בעת הפעלת סוללות עופרת ישנות יותר, קיימת אפשרות להיווצרות גז חמצן נפיץ אם חדר ההתקנה אינו מאוורר כראוי. עם זאת, מערכות חדשות יותר בטוחות לתפעול. Redox Flow סוללות הם מתאימים ביותר לאחסון כמויות גדולות של חשמל שנוצר באופן מתחדש באמצעות פוטו-וולטאים. תחומי היישום של סוללות זרימת חיזור הם כיום לא מבני מגורים או רכבים חשמליים, אלא מסחרי ותעשייתי, מה שקשור גם לעובדה שהם עדיין מאוד יקרים. סוללות זרימת חיזור הן משהו כמו תאי דלק נטענים. בניגוד לסוללות ליתיום-יון וחומצת עופרת, אמצעי האחסון אינו מאוחסן בתוך הסוללה אלא בחוץ. שתי תמיסות אלקטרוליטים נוזליות משמשות כאמצעי אחסון. תמיסות האלקטרוליטים מאוחסנות במיכלים חיצוניים פשוטים מאוד. הם נשאבים רק דרך תאי הסוללה לצורך טעינה או פריקה. היתרון כאן הוא שלא גודל המצבר אלא גודל המיכלים הוא שקובע את נפח האחסון. בריין סטורגִיל תחמוצת מנגן, פחם פעיל, כותנה ומי מלח הם המרכיבים של סוג זה של אחסון. תחמוצת המנגן ממוקמת בקתודה והפחמן הפעיל באנודה. תאית הכותנה משמשת בדרך כלל כמפריד ותמיסת המלח כאלקטרוליט. אחסון מי מלח אינו מכיל חומרים מזיקים לסביבה, וזה מה שעושה אותו כל כך מעניין. עם זאת, לשם השוואה – המתח של סוללות ליתיום-יון 3.7V – 1.23V עדיין נמוך מאוד. מימן כמחסן חשמל היתרון המכריע כאן הוא שניתן להשתמש בעודפי האנרגיה הסולארית הנוצרים בקיץ רק בחורף. אזור היישום לאחסון מימן הוא בעיקר באחסון חשמל לטווח בינוני וארוך. עם זאת, טכנולוגיית אחסון זו עדיין בחיתוליה. מכיוון שהחשמל המומר לאגירת מימן צריך לעבור שוב ממימן לחשמל בעת הצורך, האנרגיה אובדת. מסיבה זו, היעילות של מערכות האחסון היא רק כ-40%. גם שילוב במערכת פוטו-וולטאית מורכבת מאוד ולכן כרוכה בעלות. יש צורך באלקטרוליזר, מדחס, מיכל מימן וסוללה לאחסון לטווח קצר וכמובן תא דלק. ישנם מספר ספקים המציעים מערכות שלמות. סוללות LiFePO4 (או LFP) הן הפתרון הטוב ביותר לאחסון אנרגיה במערכות PV למגורים LiFePO4 ובטיחות בעוד שסוללות עופרת העניקו לסוללות ליתיום את ההזדמנות לקחת את ההובלה בגלל הצורך המתמיד שלהן למלא מחדש חומצה וזיהום סביבתי, סוללות ליתיום ברזל פוספט (LiFePO4) נטולות קובלט ידועות בבטיחותן החזקה, תוצאה של יציבות במיוחד. הרכב כימי. הם אינם מתפוצצים או עולים באש כאשר הם נתונים לאירועים מסוכנים כגון התנגשויות או קצר חשמלי, מה שמפחית מאוד את הסיכוי לפציעה. לגבי סוללות עופרת, כולם יודעים שעומק הפריקה שלהם הוא רק 50% מהקיבולת הזמינה, בניגוד לסוללות חומצה עופרת, סוללות ליתיום ברזל פוספט זמינות ב-100% מהקיבולת הנקובת שלהן. כאשר אתה לוקח סוללת 100Ah, אתה יכול להשתמש בסוללות עופרת-חומצה של 30Ah עד 50Ah, בעוד שסוללות ליתיום ברזל פוספט הן 100Ah. אבל על מנת להאריך את החיים של תאים סולאריים ליתיום ברזל פוספט ארוכים יותר, אנו ממליצים בדרך כלל לצרכנים לעקוב אחר פריקה של 80% בחיי היומיום, מה שיכול להפוך את חיי הסוללה ליותר מ-8000 מחזורים. טווח טמפרטורות רחב גם סוללות סולאריות עופרת-חומצה וגם סוללות סולריות ליתיום-יון מאבדות קיבולת בסביבות קרות. אובדן האנרגיה עם סוללות LiFePO4 הוא מינימלי. יש לו עדיין 80% קיבולת ב-20?C, בהשוואה ל-30% עם תאי AGM. אז עבור מקומות רבים שבהם יש מזג אוויר קר או חם במיוחד,סוללות סולריות LiFePO4הם הבחירה הטובה ביותר. צפיפות אנרגיה גבוהה בהשוואה לסוללות עופרת, סוללות ליתיום ברזל פוספט קלות יותר כמעט פי ארבעה, ולכן יש להן פוטנציאל אלקטרוכימי גדול יותר ויכולות להציע צפיפות אנרגיה גדולה יותר ליחידת משקל - מספקת עד 150 וואט-שעה (Wh) של אנרגיה לק"ג (ק"ג) ) בהשוואה ל-25Wh/kg עבור סוללות עופרת נייחות קונבנציונליות. עבור יישומים סולאריים רבים, זה מציע יתרונות משמעותיים במונחים של עלויות התקנה נמוכות יותר וביצוע מהיר יותר של הפרויקט. יתרון חשוב נוסף הוא שסוללות Li-ion אינן כפופות למה שנקרא אפקט הזיכרון, שיכול להתרחש עם סוגים אחרים של סוללות כאשר יש ירידה פתאומית במתח הסוללה והמכשיר מתחיל לעבוד בפריקות עוקבות עם ביצועים מופחתים. במילים אחרות, אנו יכולים לומר שסוללות Li-ion הן "לא ממכרות" ואינן מסתכנות ב"התמכרות" (אובדן ביצועים עקב השימוש בהן). יישומי סוללת ליתיום באנרגיה סולארית ביתית מערכת אנרגיה סולארית ביתית יכולה להשתמש רק בסוללה אחת או במספר סוללות המשויכות בסדרה ו/או במקביל (בנק סוללות), בהתאם לצרכים שלכם. ניתן להשתמש בשני סוגים של מערכותסוללות סוללות ליתיום-יון: Off Grid (מבודד, ללא חיבור לרשת) ו-Hybrid On+Off Grid (מחובר לרשת ועם סוללות). ב-Off Grid, החשמל הנוצר מהפאנלים הסולאריים מאוחסן על ידי הסוללות ומשמש את המערכת ברגעים ללא ייצור אנרגיה סולארית (במהלך הלילה או בימים מעוננים). כך, האספקה ​​מובטחת בכל שעות היום. במערכות Hybrid On+Off Grid, סוללת הליתיום הסולארית חשובה כגיבוי. עם בנק של סוללות סולאריות, אפשר לקבל אנרגיה חשמלית גם כאשר יש הפסקת חשמל, מה שמגביר את האוטונומיה של המערכת. בנוסף, הסוללה יכולה לתפקד כמקור אנרגיה נוסף כדי להשלים או להקל על צריכת האנרגיה של הרשת. כך, ניתן לייעל את צריכת האנרגיה בזמנים של שיא הביקוש או בזמנים בהם התעריף גבוה מאוד. ראה כמה יישומים אפשריים עם סוגים אלה של מערכות הכוללות סוללות סולאריות: מערכות ניטור או טלמטריה מרחוק; חשמול גדרות – חשמול כפרי; פתרונות סולאריים לתאורה ציבורית, כגון פנסי רחוב ורמזורים; חשמול כפרי או תאורה כפרית באזורים מבודדים; הפעלת מערכות מצלמות באנרגיה סולארית; רכבי פנאי, קרוואנים, נגררים וטנדרים; אנרגיה לאתרי בנייה; הפעלת מערכות טלקום; הפעלת מכשירים אוטונומיים באופן כללי; אנרגיה סולארית למגורים (בבתים, דירות ובתים משותפים); אנרגיה סולארית להפעלת מכשירים וציוד כגון מזגנים ומקררים; UPS סולארי (מספק חשמל למערכת כאשר יש הפסקת חשמל, שמירה על הציוד פועל והגנה על הציוד); מחולל גיבוי (מספק חשמל למערכת כאשר יש הפסקת חשמל או בזמנים ספציפיים); "שיא גילוח - הפחתת צריכת האנרגיה בזמנים של שיא הביקוש; בקרת צריכה בזמנים ספציפיים, להפחתת צריכה בזמני תעריף גבוה, למשל. בין מספר יישומים נוספים.