Chiar și în 2022, stocarea fotovoltaică va fi în continuare subiectul cel mai fierbinte, iar backupul bateriei rezidențiale este segmentul cu cea mai rapidă creștere al energiei solare, creând noi piețe și oportunități de extindere a modernizării solare pentru casele și întreprinderile mari și mici din întreaga lume.Baterie de rezervă rezidențialăeste esențială pentru orice casă solară, mai ales în caz de furtună sau alte urgențe. În loc să exportăm excesul de energie solară în rețea, ce zici să o depozitezi în baterii pentru situații de urgență? Dar cum poate fi profitabilă energia solară stocată? Vă vom informa despre costul și profitabilitatea unui sistem de stocare pentru baterii de acasă și vă vom sublinia punctele cheie pe care ar trebui să le aveți în vedere atunci când cumpărați sistemul de stocare potrivit. Ce este sistemul rezidențial de stocare a bateriei? Cum funcționează? Un sistem de stocare a bateriei rezidențiale sau un sistem de stocare fotovoltaic este un plus util la sistemul fotovoltaic pentru a profita de beneficiile unui sistem solar și va juca un rol din ce în ce mai important în accelerarea înlocuirii combustibililor fosili cu energie regenerabilă. Bateria solară de casă stochează energia electrică generată din energia solară și o eliberează operatorului la momentul necesar. Puterea de rezervă a bateriei este o alternativă ecologică și rentabilă la generatoarele de gaz. Cei care folosesc un sistem fotovoltaic pentru a produce ei înșiși electricitate vor atinge rapid limitele acestuia. La amiază, sistemul furnizează energie solară din belșug, doar atunci nu este nimeni acasă care să o folosească. Seara, pe de altă parte, este nevoie de multă energie electrică – dar apoi soarele nu mai strălucește. Pentru a compensa acest decalaj de aprovizionare, electricitatea semnificativ mai scumpă este achiziționată de la operatorul de rețea. 
În această situație, o rezervă rezidențială a bateriei este aproape inevitabilă. Aceasta înseamnă că energia electrică nefolosită din zi este disponibilă seara și noaptea. Electricitatea autogenerată este astfel disponibilă non-stop și indiferent de vreme. În acest fel, utilizarea energiei solare autoproduse crește până la 80 %. Gradul de autosuficiență, adică proporția din consumul de energie electrică care este acoperită de sistemul solar, crește până la 60 %. O baterie rezidențială de rezervă este mult mai mică decât un frigider și poate fi montată pe un perete din camera de serviciu. Sistemele moderne de stocare conțin o mare cantitate de inteligență care poate folosi prognozele meteo și algoritmi de auto-învățare pentru a reduce gospodăria la un autoconsum maxim. Atingerea independenței energetice nu a fost niciodată mai ușoară – chiar dacă locuința rămâne conectată la rețea. Merită sistemul de stocare a bateriei de acasă? De care sunt factorii care depind? Stocarea bateriei rezidențiale este necesară pentru ca o casă alimentată cu energie solară să rămână în funcțiune în timpul întreruperii rețelei și, cu siguranță, va funcționa suplimentar seara. Dar, de asemenea, bateriile solare îmbunătățesc economia sistemului prin menținerea energiei electrice solare care altfel ar fi oferită înapoi rețelei la pierdere, doar pentru a redistribui acea energie electrică, uneori, când energia este cea mai costisitoare. Stocarea bateriei casei protejează proprietarul solar de defecțiunile rețelei și protejează economia de afaceri a sistemului față de modificările în cadrul prețurilor energiei. Dacă merită sau nu să investești, depinde de mai mulți factori: Nivelul costurilor de investiție. Cu cât costul pe kilowatt-oră de capacitate este mai mic, cu atât sistemul de stocare se va amortiza mai repede. Durata de viață abaterie solară acasă O garanție de producător de 10 ani este obișnuită în industrie. Cu toate acestea, se presupune o durată de viață utilă mai lungă. Majoritatea bateriilor solare de acasă cu tehnologie litiu-ion funcționează în mod fiabil timp de cel puțin 20 de ani. Ponderea energiei electrice autoconsumate Cu cât stocarea solară crește mai mult autoconsumul, cu atât este mai probabil să merite. Costurile de energie electrică atunci când sunt achiziționate de la rețea Când prețurile la energie electrică sunt mari, proprietarii de sisteme fotovoltaice economisesc prin consumul de energie electrică autogenerată. În următorii câțiva ani, se preconizează că prețurile la energie electrică vor continua să crească, așa că mulți consideră bateriile solare o investiție înțeleaptă. Tarife conectate la rețea Cu cât proprietarii de sisteme solare primesc mai puțin pe kilowatt-oră, cu atât plătește mai mult pentru a stoca electricitatea în loc să o alimenteze în rețea. În ultimii 20 de ani, tarifele conectate la rețea au scăzut constant și vor continua să facă acest lucru. Ce tipuri de sisteme de stocare a energiei pentru baterii de acasă sunt disponibile? Sistemele de rezervă pentru baterii de acasă oferă numeroase beneficii, inclusiv rezistență, economii de costuri și producție descentralizată de energie electrică (cunoscută și sub denumirea de „sisteme de energie distribuită acasă”). Deci, care sunt categoriile de baterii solare de acasă? Cum ar trebui să alegem? Clasificare funcțională după funcția de rezervă: 1. Sursă de alimentare UPS de acasă Acesta este un serviciu de calitate industrială pentru alimentarea de rezervă, pe care spitalele, camerele de date, guvernele federale sau piețele militare au nevoie de obicei pentru funcționarea continuă a dispozitivelor lor esențiale și, de asemenea, sensibile. Cu o sursă de alimentare UPS pentru casă, luminile din casa dvs. s-ar putea să nu pâlpâie nici măcar dacă rețeaua electrică se defectează. Majoritatea caselor nu au nevoie sau nu intenționează să plătească pentru acest grad de fiabilitate – cu excepția cazului în care rulează echipamente clinice esențiale în casa dumneavoastră. 2. Sursă de alimentare „întreruptibilă” (backup complet). Următorul pas de la un UPS este ceea ce vom numi „sursă de alimentare întreruptibilă” sau IPS. Un IPS va permite cu siguranță întregii dvs. case să funcționeze cu energie solară și baterii dacă rețeaua scade, dar cu siguranță veți experimenta o perioadă scurtă (câteva secunde) în care totul devine negru sau gri în casa dvs. ca sistem de rezervă. intră în echipament. Este posibil să fie nevoie să resetați ceasurile electronice care clipesc, dar, în afară de aceasta, veți putea folosi fiecare dintre aparatele dvs. de uz casnic așa cum ați proceda în mod normal, atâta timp cât durează bateriile. 3. Alimentare pentru situații de urgență (backup parțial). Unele funcționalități de alimentare de rezervă funcționează prin activarea unui circuit pentru situații de urgență atunci când detectează că rețeaua a scăzut efectiv. Acest lucru va permite dispozitivelor de alimentare ale casei legate de acest circuit – de obicei frigidere, lumini, precum și câteva prize electrice dedicate – să continue funcționarea bateriilor și/sau a panourilor fotovoltaice pe durata întreruperii. Acest tip de rezervă este cel mai probabil una dintre opțiunile cele mai populare, rezonabile și prietenoase cu bugetul pentru casele din întreaga lume, deoarece conducerea unei case întregi pe o bancă de baterii le va epuiza rapid. 4. Sistem solar și de stocare parțial în afara rețelei. O ultimă opțiune care ar putea atrage atenția este un „sistem parțial în afara rețelei”. Cu un sistem parțial în afara rețelei, conceptul este de a produce o zonă dedicată „off-grid” a casei, care funcționează continuu pe un sistem solar și cu baterii suficient de mare pentru a se menține fără a extrage energie din rețea. În acest fel, loturile necesare pentru familie (frigidere, lumini etc.) rămân aprinse chiar dacă rețeaua este în jos, fără niciun fel de întrerupere. În plus, deoarece solarul și bateriile sunt dimensionate pentru a funcționa pentru totdeauna de la sine fără rețea, nu ar fi nevoie să aloci consumul de energie decât dacă dispozitivele suplimentare au fost conectate la circuitul în afara rețelei. Clasificare de la tehnologia chimiei bateriilor: Bateriile cu plumb ca rezervă pentru baterii rezidențiale 
Baterii plumb-acidsunt cele mai vechi baterii reîncărcabile și cele mai ieftine baterii disponibile pentru stocarea energiei de pe piață. Au apărut la începutul secolului trecut, în anii 1900, iar până în prezent rămân bateriile preferate în multe aplicații datorită robusteții și costului redus. Principalele lor dezavantaje sunt densitatea lor redusă de energie (sunt grele și voluminoase) și durata lor scurtă de viață, neacceptând un număr mare de cicluri de încărcare și descărcare, bateriile plumb-acid necesită întreținere regulată pentru a echilibra chimia din baterie, deci caracteristicile acesteia. îl face nepotrivit pentru descărcarea de frecvență medie până la înaltă sau pentru aplicații care durează 10 ani sau mai mult. Ele au, de asemenea, dezavantajul unei adâncimi reduse de descărcare, care este de obicei limitată la 80% în cazuri extreme sau 20% în funcționarea obișnuită, pentru o viață mai lungă. Descărcarea excesivă degradează electrozii bateriei, ceea ce îi reduce capacitatea de a stoca energie și îi limitează durata de viață. Bateriile plumb-acid necesită menținerea constantă a stării lor de încărcare și trebuie păstrate întotdeauna la starea lor maximă de încărcare prin tehnica de flotare (menținerea încărcării cu un curent electric mic, suficient pentru a anula efectul de autodescărcare). Aceste baterii pot fi găsite în mai multe versiuni. Cele mai frecvente sunt bateriile ventilate, care folosesc electrolit lichid, bateriile cu gel reglate cu supape (VRLA) și bateriile cu electrolit încorporat în covoraș din fibră de sticlă (cunoscut sub numele de AGM – covoraș de sticlă absorbant), care au performanțe intermediare și costuri reduse în comparație cu bateriile cu gel. Bateriile reglate prin supapă sunt practic sigilate, ceea ce previne scurgerea și uscarea electrolitului. Supapa acționează la eliberarea gazelor în situații de supraîncărcare. Unele baterii cu plumb-acid sunt dezvoltate pentru aplicații industriale staționare și pot accepta cicluri de descărcare mai profunde. Există și o versiune mai modernă, care este bateria plumb-carbon. Materialele pe bază de carbon adăugate la electrozi oferă curenți mai mari de încărcare și descărcare, densitate de energie mai mare și viață mai lungă. Un avantaj al bateriilor plumb-acid (în oricare dintre variantele sale) este că nu au nevoie de un sistem sofisticat de gestionare a încărcării (cum este cazul bateriilor cu litiu, pe care îl vom vedea în continuare). Bateriile cu plumb sunt mult mai puțin probabil să ia foc și să explodeze atunci când sunt supraîncărcate, deoarece electrolitul lor nu este inflamabil ca cel al bateriilor cu litiu. De asemenea, o ușoară supraîncărcare nu este periculoasă la aceste tipuri de baterii. Chiar și unele controlere de încărcare au o funcție de egalizare care supraîncărcă ușor bateria sau banca de baterii, determinând ca toate bateriile să ajungă la starea de încărcare completă. În timpul procesului de egalizare, bateriile care în cele din urmă se încarcă complet înaintea celorlalte vor avea tensiunea ușor crescută, fără riscuri, în timp ce curentul circulă normal prin asocierea în serie a elementelor. În acest fel, putem spune că bateriile cu plumb au capacitatea de a egaliza în mod natural și micile dezechilibre între bateriile unei baterii sau între bateriile unei bănci nu oferă niciun risc. Performanţă:Eficiența bateriilor cu plumb-acid este mult mai mică decât a bateriilor cu litiu. În timp ce eficiența depinde de rata de încărcare, se presupune de obicei o eficiență dus-întors de 85%. Capacitate de stocare:Bateriile cu plumb vin într-o gamă de tensiuni și dimensiuni, dar cântăresc de 2-3 ori mai mult pe kWh decât fosfatul de fier litiu, în funcție de calitatea bateriei. Costul bateriei:Bateriile cu plumb-acid sunt cu 75% mai puțin costisitoare decât bateriile cu litiu și fosfat de fier, dar nu vă lăsați păcăliți de prețul scăzut. Aceste baterii nu pot fi încărcate sau descărcate rapid, au o durată de viață mult mai scurtă, nu au un sistem de gestionare a bateriilor de protecție și pot necesita, de asemenea, întreținere săptămânală. Acest lucru are ca rezultat un cost general mai mare pe ciclu decât este rezonabil pentru a reduce costurile de energie sau pentru a susține aparatele grele. Baterii cu litiu ca o rezervă pentru baterii rezidențiale 
În prezent, bateriile cu cel mai mare succes comercial sunt bateriile litiu-ion. După ce tehnologia litiu-ion este aplicată dispozitivelor electronice portabile, aceasta a intrat în domeniile aplicațiilor industriale, sistemelor de alimentare, stocării energiei fotovoltaice și vehiculelor electrice. Baterii litiu-iondepășesc multe alte tipuri de baterii reîncărcabile în multe aspecte, inclusiv capacitatea de stocare a energiei, numărul de cicluri de funcționare, viteza de încărcare și rentabilitatea. În prezent, singura problemă este siguranța, electroliții inflamabili pot lua foc la temperaturi ridicate, ceea ce necesită utilizarea sistemelor electronice de control și monitorizare. Litiul este cel mai ușor dintre toate metalele, are cel mai mare potențial electrochimic și oferă densități de energie volumetrice și de masă mai mari decât alte tehnologii cunoscute pentru baterii. Tehnologia litiu-ion a făcut posibilă stimularea utilizării sistemelor de stocare a energiei, asociate în principal cu sursele de energie regenerabilă intermitentă (solară și eoliană) și a determinat, de asemenea, adoptarea vehiculelor electrice. Bateriile litiu-ion utilizate în sistemele de alimentare și vehiculele electrice sunt de tip lichid. Aceste baterii folosesc structura tradițională a unei baterii electrochimice, cu doi electrozi scufundați într-o soluție de electrolit lichid. Separatoarele (materiale izolante poroase) sunt folosite pentru a separa mecanic electrozii, permițând în același timp mișcarea liberă a ionilor prin electrolitul lichid. Caracteristica principală a unui electrolit este de a permite conducerea curentului ionic (format din ioni, care sunt atomi cu electroni în exces sau lipsă), fără a permite în același timp trecerea electronilor (cum se întâmplă în materialele conductoare). Schimbul de ioni între electrozii pozitivi și negativi stă la baza funcționării bateriilor electrochimice. Cercetările privind bateriile cu litiu pot fi urmărite încă din anii 1970, iar tehnologia sa maturizat și a început să fie utilizată comercial în jurul anilor 1990. Bateriile cu polimer de litiu (cu electroliți polimerici) sunt acum folosite în telefoane cu baterii, computere și diverse dispozitive mobile, înlocuind bateriile mai vechi cu nichel-cadmiu, a căror principală problemă este „efectul de memorie” care reduce treptat capacitatea de stocare. Când bateria este încărcată înainte de a fi complet descărcată. În comparație cu bateriile mai vechi cu nichel-cadmiu, în special bateriile cu plumb-acid, bateriile cu litiu-ion au o densitate de energie mai mare (stochează mai multă energie pe volum), au un coeficient de auto-descărcare mai scăzut și pot rezista la mai multe încărcări și numărul de cicluri de descărcare. , ceea ce înseamnă o durată lungă de viață. Pe la începutul anilor 2000, bateriile cu litiu au început să fie folosite în industria auto. În jurul anului 2010, bateriile litiu-ion au câștigat interes pentru stocarea energiei electrice în aplicații rezidențiale șisisteme ESS (Sistem de stocare a energiei) pe scară largă, în principal datorită utilizării crescute a surselor de energie la nivel mondial. Energie regenerabilă intermitentă (solară și eoliană). Bateriile cu litiu-ion pot avea performanțe, durate de viață și costuri diferite, în funcție de modul în care sunt fabricate. Au fost propuse mai multe materiale, în principal pentru electrozi. De obicei, o baterie cu litiu constă dintr-un electrod metalic pe bază de litiu care formează borna pozitivă a bateriei și un electrod de carbon (grafit) care formează borna negativă. În funcție de tehnologia utilizată, electrozii pe bază de litiu pot avea structuri diferite. Cele mai frecvent utilizate materiale pentru fabricarea bateriilor cu litiu și principalele caracteristici ale acestor baterii sunt următoarele: Oxizi de litiu și cobalt (LCO):Energie specifica mare (Wh/kg), capacitate buna de stocare si durata de viata satisfacatoare (numar de cicluri), potrivita pentru dispozitive electronice, dezavantajul este puterea specifica (W/kg) Mica, reducand viteza de incarcare si descarcare; Oxizi de litiu și mangan (LMO):permit curenți mari de încărcare și descărcare cu energie specifică scăzută (Wh/kg), ceea ce reduce capacitatea de stocare; Litiu, nichel, mangan și cobalt (NMC):Combină proprietățile bateriilor LCO și LMO. În plus, prezența nichelului în compoziție ajută la creșterea energiei specifice, oferind o capacitate de stocare mai mare. Nichelul, manganul și cobaltul pot fi folosite în proporții variate (pentru a susține una sau alta) în funcție de tipul de aplicare. În general, rezultatul acestei combinații este o baterie cu performanță bună, capacitate bună de stocare, durată lungă de viață și cost redus. Litiu, nichel, mangan și cobalt (NMC):Combină caracteristicile bateriilor LCO și LMO. În plus, prezența nichelului în compoziție ajută la creșterea energiei specifice, oferind o capacitate de stocare mai mare. Nichelul, manganul și cobaltul pot fi folosite în proporții diferite, în funcție de tipul de aplicare (pentru a favoriza o caracteristică sau alta). În general, rezultatul acestei combinații este o baterie cu performanțe bune, capacitate bună de stocare, viață bună și costuri moderate. Acest tip de baterie a fost utilizat pe scară largă în vehiculele electrice și este potrivit și pentru sistemele staționare de stocare a energiei; Fosfat de fier de litiu (LFP):Combinația LFP oferă bateriilor performanțe dinamice bune (viteză de încărcare și descărcare), durată de viață prelungită și siguranță sporită datorită stabilității termice bune. Absența nichelului și a cobaltului în compoziția lor reduce costul și crește disponibilitatea acestor baterii pentru fabricarea în masă. Deși capacitatea sa de stocare nu este cea mai mare, a fost adoptat de producătorii de vehicule electrice și de sisteme de stocare a energiei datorită numeroaselor sale caracteristici avantajoase, în special a costului scăzut și a robusteței bune; Litiu și titan (LTO):Denumirea se referă la bateriile care au titan și litiu într-unul dintre electrozi, înlocuind carbonul, în timp ce al doilea electrod este același folosit la unul dintre celelalte tipuri (cum ar fi NMC – litiu, mangan și cobalt). În ciuda energiei specifice scăzute (care se traduce printr-o capacitate de stocare redusă), această combinație are performanțe dinamice bune, siguranță bună și durată de viață mult crescută. Bateriile de acest tip pot accepta mai mult de 10.000 de cicluri de funcționare la o adâncime de descărcare de 100%, în timp ce alte tipuri de baterii cu litiu acceptă aproximativ 2.000 de cicluri. Bateriile LiFePO4 depășesc bateriile cu plumb-acid cu o stabilitate extrem de ridicată a ciclului, densitate maximă de energie și greutate minimă. Dacă bateria este descărcată în mod regulat de la 50% DOD și apoi este încărcată complet, bateria LiFePO4 poate efectua până la 6.500 de cicluri de încărcare. Așa că investiția suplimentară se plătește pe termen lung, iar raportul preț/performanță rămâne imbatabil. Sunt alegerea preferată pentru utilizare continuă ca baterii solare. Performanţă:Încărcarea și eliberarea bateriei are o eficiență totală a ciclului de 98% în timp ce este încărcată rapid și, de asemenea, eliberată în cadre de timp de mai puțin de 2 ore – și chiar mai rapid pentru o durată de viață redusă. Capacitate de stocare: un pachet de baterii litiu fier fosfat poate avea peste 18 kWh, care utilizează mai puțin spațiu și cântărește mai puțin decât o baterie plumb-acid de aceeași capacitate. Costul bateriei: Fosfatul de fier cu litiu tinde să coste mai mult decât bateriile cu plumb-acid, dar are, de obicei, un cost de ciclu mai mic ca urmare a longevității mai mari
Ştiri
