Por que escolher a bateria solar de lítio para sua casa?

À medida que a guerra entre a Rússia e a Ucrânia se intensifica, os sistemas domésticos de armazenamento de energia fotovoltaica estão mais uma vez no centro das atenções da liberdade energética, e escolher qual bateria é melhor para o seu sistema fotovoltaico tornou-se uma das maiores dores de cabeça para os consumidores. Como fabricante líder de baterias de lítio na China, recomendamosBateria solar de lítiopara sua casa. As baterias de lítio (ou baterias de íon-lítio) são uma das soluções mais modernas de armazenamento de energia para sistemas fotovoltaicos. Com melhor densidade de energia, maior vida útil, maior custo por ciclo e diversas outras vantagens em relação às tradicionais baterias estacionárias de chumbo-ácido, esses dispositivos estão se tornando cada vez mais comuns em sistemas solares híbridos e fora da rede. Visão geral dos tipos de armazenamento de bateria Por que escolher o lítio como solução para armazenamento de energia doméstica? Não tão rápido, primeiro vamos revisar quais tipos de baterias de armazenamento de energia estão disponíveis. Baterias solares de íon de lítio O uso de baterias de íon de lítio ou de lítio cresceu significativamente nos últimos anos. Eles oferecem algumas vantagens e melhorias significativas em relação a outras formas de tecnologia de bateria. As baterias solares de íons de lítio oferecem alta densidade de energia, são duráveis ​​e requerem pouca manutenção. Além disso, a sua capacidade permanece constante mesmo após longos períodos de operação. As baterias de lítio têm vida útil de até 20 anos. Essas baterias armazenam entre 80% e 90% de sua capacidade utilizável. As baterias de lítio deram enormes saltos tecnológicos numa série de indústrias, incluindo telemóveis e computadores portáteis, carros eléctricos e até grandes aeronaves comerciais, e estão a tornar-se cada vez mais importantes para o mercado solar fotovoltaico. Baterias solares de gel de chumbo Por outro lado, as baterias de chumbo-gel têm apenas 50 a 60 por cento da sua capacidade utilizável. As baterias de chumbo-ácido também não podem competir com as baterias de lítio em termos de vida útil. Geralmente, você precisa substituí-los em cerca de 10 anos. Para um sistema com vida útil de 20 anos, isso significa que você precisa investir duas vezes em baterias para um sistema de armazenamento em vez de baterias de lítio no mesmo período. Baterias solares de chumbo-ácido Os precursores da bateria de chumbo-gel são as baterias de chumbo-ácido. Eles são relativamente baratos e possuem tecnologia madura e robusta. Embora tenham provado o seu valor durante mais de 100 anos como baterias de automóveis ou de energia de emergência, não podem competir com as baterias de lítio. Afinal, a eficiência deles é de 80%. No entanto, eles têm a vida útil mais curta, cerca de 5 a 7 anos. A sua densidade energética também é inferior à das baterias de iões de lítio. Especialmente ao operar baterias de chumbo mais antigas, existe a possibilidade de formação de gás oxihidrogênio explosivo se o local de instalação não estiver devidamente ventilado. No entanto, os sistemas mais recentes são seguros para operar. Baterias de fluxo redox Eles são mais adequados para armazenar grandes quantidades de eletricidade gerada de forma renovável usando energia fotovoltaica. As áreas de aplicação das baterias de fluxo redox não são, portanto, actualmente, edifícios residenciais ou veículos eléctricos, mas sim comerciais e industriais, o que também está relacionado com o facto de ainda serem muito caras. As baterias de fluxo redox são algo como células de combustível recarregáveis. Ao contrário das baterias de íon-lítio e de chumbo-ácido, o meio de armazenamento não é armazenado dentro da bateria, mas fora dela. Duas soluções eletrolíticas líquidas servem como meio de armazenamento. As soluções eletrolíticas são armazenadas em tanques externos muito simples. Eles são bombeados apenas através das células da bateria para carga ou descarga. A vantagem aqui é que não é o tamanho da bateria, mas sim o tamanho dos tanques que determina a capacidade de armazenamento. Armazenamento de salmouraidade Óxido de manganês, carvão ativado, algodão e salmoura são os componentes desse tipo de armazenamento. O óxido de manganês está localizado no cátodo e o carvão ativado no ânodo. A celulose do algodão é normalmente utilizada como separador e a salmoura como eletrólito. O armazenamento em salmoura não contém substâncias nocivas ao meio ambiente, o que o torna tão interessante. No entanto, em comparação – a tensão das baterias de íons de lítio 3,7V – 1,23V ainda é muito baixa. Hidrogênio como armazenamento de energia A vantagem decisiva aqui é que o excedente de energia solar gerado no verão só pode ser aproveitado no inverno. A área de aplicação do armazenamento de hidrogénio é principalmente no armazenamento de eletricidade a médio e longo prazo. No entanto, esta tecnologia de armazenamento ainda está na sua infância. Dado que a electricidade convertida em armazenamento de hidrogénio tem de ser novamente convertida de hidrogénio em electricidade quando necessário, perde-se energia. Por esta razão, a eficiência dos sistemas de armazenamento é de apenas cerca de 40%. A integração num sistema fotovoltaico também é muito complexa e, portanto, dispendiosa. São necessários um eletrolisador, um compressor, um tanque de hidrogênio e uma bateria para armazenamento de curto prazo e, claro, uma célula de combustível. Existem vários fornecedores que oferecem sistemas completos. As baterias LiFePO4 (ou LFP) são a melhor solução para armazenamento de energia em sistemas fotovoltaicos residenciais LiFePO4 e segurança Embora as baterias de chumbo-ácido tenham dado às baterias de lítio a oportunidade de assumir a liderança devido à sua necessidade constante de reabastecer ácido e poluição ambiental, as baterias de fosfato de ferro-lítio sem cobalto (LiFePO4) são conhecidas por sua forte segurança, o resultado de uma operação extremamente estável. composição química. Eles não explodem nem pegam fogo quando submetidos a eventos perigosos, como colisões ou curtos-circuitos, reduzindo bastante a chance de ferimentos. Em relação às baterias de chumbo-ácido, todos sabem que a sua profundidade de descarga é de apenas 50% da capacidade disponível, ao contrário das baterias de chumbo-ácido, as baterias de fosfato de ferro-lítio estão disponíveis para 100% da sua capacidade nominal. Ao usar uma bateria de 100Ah, você pode usar baterias de chumbo-ácido de 30Ah a 50Ah, enquanto as baterias de fosfato de ferro-lítio são de 100Ah. Mas, para prolongar a vida útil das células solares de fosfato de ferro-lítio, geralmente recomendamos que os consumidores sigam uma descarga de 80% na vida diária, o que pode aumentar a vida útil da bateria em mais de 8.000 ciclos. Ampla faixa de temperatura Tanto as baterias solares de chumbo-ácido quanto os bancos de baterias solares de íon-lítio perdem capacidade em ambientes frios. A perda de energia com baterias LiFePO4 é mínima. Ela ainda tem 80% de capacidade a -20ºC, em comparação com 30% das células AGM. Portanto, para muitos lugares onde há clima extremamente frio ou quente,Baterias solares LiFePO4são a melhor escolha. Alta densidade de energia Em comparação com as baterias de chumbo-ácido, as baterias de fosfato de ferro-lítio são quase quatro vezes mais leves, por isso têm um potencial eletroquímico maior e podem oferecer maior densidade de energia por unidade de peso – fornecendo até 150 watts-hora (Wh) de energia por quilograma (kg). ) em comparação com 25Wh/kg para baterias estacionárias de chumbo-ácido convencionais. Para muitas aplicações solares, isto oferece benefícios significativos em termos de custos de instalação mais baixos e execução mais rápida do projeto. Outro benefício importante é que as baterias de íon-lítio não estão sujeitas ao chamado efeito memória, que pode ocorrer com outros tipos de baterias quando há uma queda repentina na tensão da bateria e o dispositivo passa a funcionar em descargas subsequentes com desempenho reduzido. Ou seja, podemos dizer que as baterias de íon-lítio são “não viciantes” e não correm o risco de “dependência” (perda de desempenho devido ao seu uso). Aplicações de baterias de lítio em energia solar doméstica Um sistema de energia solar residencial pode utilizar apenas uma bateria ou várias baterias associadas em série e/ou paralelo (banco de baterias), dependendo da sua necessidade. Dois tipos de sistemas podem usarbancos de baterias solares de íon de lítio: Off Grid (isolado, sem ligação à rede) e Híbrido On+Off Grid (ligado à rede e com baterias). No Off Grid, a eletricidade gerada pelos painéis solares é armazenada pelas baterias e utilizada pelo sistema nos momentos sem geração de energia solar (durante a noite ou em dias nublados). Assim, o abastecimento é garantido em todos os momentos do dia. Nos sistemas Hybrid On+Off Grid, a bateria solar de lítio é importante como reserva. Com um banco de baterias solares é possível ter energia elétrica mesmo quando há queda de energia, aumentando a autonomia do sistema. Além disso, a bateria pode funcionar como fonte adicional de energia para complementar ou aliviar o consumo de energia da rede. Assim, é possível otimizar o consumo de energia em horários de pico de demanda ou em horários em que a tarifa é muito elevada. Veja algumas possíveis aplicações com estes tipos de sistemas que incluem baterias solares: Sistemas de Monitoramento Remoto ou Telemetria; Eletrificação de cercas – eletrificação rural; Soluções solares para iluminação pública, como postes e semáforos; Eletrificação rural ou iluminação rural em zonas isoladas; Alimentar sistemas de câmeras com energia solar; Veículos recreativos, autocaravanas, reboques e carrinhas; Energia para canteiros de obras; Alimentação de sistemas de telecomunicações; Alimentação de dispositivos autônomos em geral; Energia solar residencial (em casas, apartamentos e condomínios); Energia solar para funcionamento de aparelhos e equipamentos como ar condicionado e geladeiras; UPS Solar (fornece energia ao sistema quando há queda de energia, mantendo o equipamento funcionando e protegendo o equipamento); Gerador reserva (fornece energia ao sistema quando há queda de energia ou em horários específicos); “Peak-Shaving – redução do consumo de energia em horários de pico de demanda; Controle de Consumo em horários específicos, para reduzir o consumo em horários de tarifas elevadas, por exemplo. Entre diversas outras aplicações.