Udhëzues për Rezervimin e Baterisë Rezidenciale 2022 |Llojet, kostot, përfitimet..

Edhe në vitin 2022, ruajtja e PV do të jetë ende tema më e nxehtë dhe rezervimi i baterive të banimit është segmenti me rritje më të shpejtë të energjisë diellore, duke krijuar tregje të reja dhe mundësi zgjerimi të rinovimit diellor për shtëpitë dhe bizneset e mëdha dhe të vogla në mbarë botën.Rezervimi i baterisë së banimitështë kritike për çdo shtëpi diellore, veçanërisht në rast të një stuhie ose emergjence tjetër.Në vend që të eksportoni energjinë e tepërt diellore në rrjet, si ta ruani atë në bateri për raste urgjente?Por si mund të jetë fitimprurëse energjia e ruajtur diellore?Ne do t'ju informojmë për koston dhe përfitimin e një sistemi të ruajtjes së baterive në shtëpi dhe do të përshkruajmë pikat kryesore që duhet të keni parasysh kur blini sistemin e duhur të ruajtjes. Çfarë është sistemi i ruajtjes së baterive rezidenciale? Si funksionon? Një sistem magazinimi i baterive rezidenciale ose një sistem magazinimi fotovoltaik është një shtesë e dobishme për sistemin fotovoltaik për të përfituar nga përfitimet e një sistemi diellor dhe do të luajë një rol gjithnjë e më të rëndësishëm në përshpejtimin e zëvendësimit të lëndëve djegëse fosile me energji të rinovueshme.Bateria diellore e shtëpisë ruan energjinë elektrike të prodhuar nga energjia diellore dhe e lëshon atë tek operatori në kohën e kërkuar.Fuqia rezervë e baterisë është një alternativë miqësore me mjedisin dhe me kosto efektive për gjeneratorët e gazit. Ata që përdorin një sistem fotovoltaik për të prodhuar vetë energjinë elektrike do të arrijnë shpejt kufijtë e tij.Në mesditë, sistemi furnizon shumë energji diellore, vetëm atëherë nuk ka njeri në shtëpi që ta përdorë atë.Në mbrëmje, nga ana tjetër, nevojitet shumë energji elektrike – por atëherë dielli nuk shkëlqen më.Për të kompensuar këtë boshllëk furnizimi, energjia elektrike dukshëm më e shtrenjtë blihet nga operatori i rrjetit. Në këtë situatë, një kopje rezervë e baterisë së banimit është pothuajse e pashmangshme.Kjo do të thotë se energjia elektrike e papërdorur nga dita është në dispozicion në mbrëmje dhe gjatë natës.Kështu, energjia elektrike e prodhuar vetë është e disponueshme gjatë gjithë orës dhe pavarësisht nga moti.Në këtë mënyrë, përdorimi i energjisë diellore të prodhuar vetë rritet deri në 80%.Shkalla e vetë-mjaftueshmërisë, pra përqindja e konsumit të energjisë elektrike që mbulohet nga sistemi diellor, rritet deri në 60 %. Një bateri rezervë e banimit është shumë më e vogël se një frigorifer dhe mund të montohet në një mur në dhomën e shërbimeve.Sistemet moderne të ruajtjes përmbajnë një inteligjencë të madhe që mund të përdorë parashikimet e motit dhe algoritme të vetë-mësimit për të shkurtuar familjen në vetë-konsumim maksimal.Arritja e pavarësisë së energjisë nuk ka qenë kurrë më e lehtë – edhe nëse shtëpia mbetet e lidhur me rrjetin. A ia vlen sistemi i ruajtjes së baterive në shtëpi?Nga cilët janë faktorët që varen? Ruajtja e baterive për banim është e nevojshme që një shtëpi me energji diellore të vazhdojë të funksionojë gjatë ndërprerjeve të rrjetit dhe sigurisht që do të funksionojë edhe në mbrëmje.Por në të njëjtën mënyrë, bateritë diellore përmirësojnë ekonominë e biznesit të sistemit duke mbajtur energjinë elektrike diellore, e cila me siguri do të ofrohej përsëri në rrjet me humbje, vetëm për të rishpërndarë atë energji elektrike ndonjëherë kur energjia është më e kushtueshme.Magazinimi i baterive të shtëpisë mbron pronarin diellor nga dështimet e rrjetit dhe mbron ekonominë e biznesit të sistemit kundrejt modifikimeve në kornizat e çmimeve të energjisë. Nëse ia vlen apo jo të investoni varet nga disa faktorë: Niveli i kostove të investimit. Sa më e ulët të jetë kostoja për kilovat-orë kapacitet, aq më shpejt sistemi i magazinimit do të paguajë vetë. Jetëgjatësia ebateri diellore në shtëpi Garancia e një prodhuesi prej 10 vjetësh është e zakonshme në industri.Megjithatë, supozohet një jetë më e gjatë e dobishme.Shumica e baterive diellore të shtëpisë me teknologji litium-jon funksionojnë në mënyrë të besueshme për të paktën 20 vjet. Pjesa e energjisë elektrike të vetëkonsumuar Sa më shumë ruajtja diellore të rrisë vetëkonsumin, aq më shumë ka të ngjarë të jetë i vlefshëm. Kostot e energjisë elektrike kur blihen nga rrjeti Kur çmimet e energjisë elektrike janë të larta, pronarët e sistemeve fotovoltaike kursejnë duke konsumuar energjinë e prodhuar vetë.Në vitet e ardhshme, çmimet e energjisë elektrike pritet të vazhdojnë të rriten, kështu që shumë i konsiderojnë bateritë diellore një investim të mençur. Tarifat e lidhura me rrjetin Sa më pak të marrin pronarët e sistemit diellor për kilovat-orë, aq më shumë u paguan atyre që të ruajnë energjinë elektrike në vend që ta ushqejnë atë në rrjet.Gjatë 20 viteve të fundit, tarifat e lidhura me rrjetin kanë rënë në mënyrë të vazhdueshme dhe do të vazhdojnë ta bëjnë këtë. Cilat lloje të sistemeve të ruajtjes së energjisë së baterive shtëpiake janë të disponueshme? Sistemet rezervë të baterive në shtëpi ofrojnë përfitime të shumta, duke përfshirë elasticitetin, kursimet e kostos dhe prodhimin e decentralizuar të energjisë elektrike (të njohura edhe si "sistemet e energjisë të shpërndarë në shtëpi").Pra, cilat janë kategoritë e baterive diellore në shtëpi?Si duhet të zgjedhim? Klasifikimi funksional sipas funksionit rezervë: 1. Furnizimi me energji elektrike i UPS-it në shtëpi Ky është një shërbim i shkallës industriale për fuqinë rezervë që kërkon që spitalet, dhomat e të dhënave, qeveria federale ose tregjet ushtarake zakonisht kërkojnë për funksionimin e vazhdueshëm të pajisjeve të tyre thelbësore dhe gjithashtu të ndjeshme.Me një furnizim me energji elektrike të shtëpisë UPS, dritat në shtëpinë tuaj mund të mos dridhen as nëse rrjeti i energjisë dështon.Shumica e shtëpive nuk kanë nevojë ose synojnë të paguajnë për këtë shkallë sigurie - përveç nëse ato përdorin pajisje klinike thelbësore në shtëpinë tuaj. 2. Furnizimi me energji 'i ndërprerë' (mbrojtje e plotë e shtëpisë). Hapi i mëposhtëm poshtë nga një UPS është ajo që ne do ta quajmë si 'furnizimi me energji të ndërprerë' ose IPS.Një IPS sigurisht që do të mundësojë që e gjithë shtëpia juaj të vazhdojë të funksionojë me diell dhe bateri nëse rrjeti bie, por sigurisht që do të përjetoni një periudhë të shkurtër (disa sekonda) ku gjithçka bëhet e zezë ose gri në shtëpinë tuaj si sistem rezervë. hyn në pajisje.Mund t'ju duhet të rivendosni orët tuaja elektronike që vezullojnë, por përveç kësaj ju do të jeni në gjendje të përdorni çdo një nga pajisjet tuaja shtëpiake siç do të bënit zakonisht për aq kohë sa të zgjasin bateritë tuaja. 3. Furnizimi me energji elektrike për situatën e urgjencës (backup i pjesshëm). Disa funksione të fuqisë rezervë funksionojnë duke aktivizuar një qark të situatës emergjente kur zbulon se rrjeti në fakt është ulur.Kjo do të lejojë pajisjet elektrike të shtëpisë të lidhura me këtë qark – zakonisht frigoriferët, dritat si dhe disa priza të dedikuara elektrike – të vazhdojnë funksionimin e baterive dhe/ose paneleve fotovoltaike për kohëzgjatjen e ndërprerjes.Ky lloj rezervimi ka shumë të ngjarë të jetë një nga opsionet më të njohura, më të arsyeshme dhe më buxhetore për shtëpitë në mbarë botën, pasi drejtimi i një shtëpie të tërë në një bankë baterish do t'i mbarojë ato me shpejtësi. 4. Sistem diellor dhe ruajtje të pjesshme jashtë rrjetit. Një opsion i fundit që mund të tërheqë vëmendjen është një "sistem i pjesshëm jashtë rrjetit".Me një sistem të pjesshëm jashtë rrjetit, koncepti është të prodhohet një zonë e përkushtuar 'jashtë rrjetit' të shtëpisë, e cila funksionon vazhdimisht në një sistem diellor dhe baterish të mjaftueshëm për të ruajtur veten pa marrë energji nga rrjeti.Në këtë mënyrë, pjesët e nevojshme familjare (frigoriferë, drita, etj.) qëndrojnë të ndezura edhe nëse rrjeti bie, pa asnjë lloj ndërprerje.Për më tepër, meqenëse solare dhe bateritë janë të madhësisë që të funksionojnë vetë përgjithmonë pa rrjetin, nuk do të kishte nevojë të ndahej përdorimi i energjisë nëse pajisjet shtesë nuk futeshin në qarkun jashtë rrjetit. Klasifikimi nga teknologjia e kimisë së baterive: Bateritë e acidit të plumbit si rezervë për bateritë e banimit Bateritë plumb-acidjanë bateritë më të vjetra të rikarikueshme dhe bateritë me kosto më të ulët të disponueshme për ruajtjen e energjisë në treg.Ato u shfaqën në fillim të shekullit të kaluar, në vitet 1900, dhe sot e kësaj dite mbeten bateritë e preferuara në shumë aplikime për shkak të qëndrueshmërisë dhe kostos së tyre të ulët. Disavantazhet e tyre kryesore janë densiteti i ulët i energjisë (janë të rëndë dhe të rëndë) dhe jetëgjatësia e tyre e shkurtër, duke mos pranuar një numër të madh ciklesh ngarkimi dhe shkarkimi, bateritë me acid plumbi kërkojnë mirëmbajtje të rregullt për të balancuar kiminë në bateri, kështu që karakteristikat e saj e bëjnë atë të papërshtatshëm për shkarkime me frekuencë mesatare dhe të lartë ose aplikime që zgjasin 10 vjet ose më shumë. Ata gjithashtu kanë disavantazhin e thellësisë së ulët të shkarkimit, e cila zakonisht kufizohet në 80% në raste ekstreme ose 20% në funksionimin e rregullt, për jetë më të gjatë.Shkarkimi i tepërt degradon elektrodat e baterisë, gjë që redukton aftësinë e saj për të ruajtur energjinë dhe kufizon jetën e saj. Bateritë me acid plumbi kërkojnë mirëmbajtje të vazhdueshme të gjendjes së tyre të karikimit dhe duhet të ruhen gjithmonë në gjendjen e tyre maksimale të karikimit përmes teknikës së lundrimit (mirëmbajtja e ngarkesës me një rrymë të vogël elektrike, e mjaftueshme për të anuluar efektin e vetëshkarkimit). Këto bateri mund të gjenden në disa versione.Më të zakonshmet janë bateritë me ajrim, të cilat përdorin elektrolit të lëngshëm, bateri xhel të rregulluar me valvula (VRLA) dhe bateritë me elektrolit të ngulitur në tapet me fije qelqi (të njohur si AGM – dyshek qelqi absorbues), të cilat kanë performancë të ndërmjetme dhe kosto të reduktuar në krahasim me bateritë xhel. Bateritë e rregulluara me valvula janë praktikisht të mbyllura, gjë që parandalon rrjedhjen dhe tharjen e elektrolitit.Valvula vepron në çlirimin e gazrave në situata të mbingarkuara. Disa bateri me acid plumbi janë zhvilluar për aplikime të palëvizshme industriale dhe mund të pranojnë cikle shkarkimi më të thella.Ekziston edhe një version më modern, i cili është bateria me plumb-karbon.Materialet me bazë karboni të shtuara në elektroda sigurojnë rryma më të larta ngarkimi dhe shkarkimi, densitet më të lartë energjie dhe jetë më të gjatë. Një avantazh i baterive me acid plumbi (në cilindo prej variacioneve të tij) është se ato nuk kanë nevojë për një sistem të sofistikuar të menaxhimit të ngarkimit (siç është rasti me bateritë e litiumit, të cilat do ta shohim në vijim).Bateritë e plumbit kanë shumë më pak gjasa të marrin flakë dhe të shpërthejnë kur mbingarkohen, sepse elektroliti i tyre nuk është i ndezshëm si ai i baterive të litiumit. Gjithashtu, mbingarkesa e lehtë nuk është e rrezikshme në këto lloj baterish.Edhe disa kontrollues të karikimit kanë një funksion barazimi që e mbingarkon pak baterinë ose bankën e baterisë, duke bërë që të gjitha bateritë të arrijnë gjendjen e ngarkuar plotësisht. Gjatë procesit të barazimit, bateritë që përfundimisht mbushen plotësisht para të tjerave do të kenë një rritje të lehtë të tensionit, pa rrezik, ndërsa rryma rrjedh normalisht përmes lidhjes serike të elementeve.Në këtë mënyrë, mund të themi se bateritë e plumbit kanë aftësinë të barazojnë natyrshëm dhe disbalancat e vogla midis baterive të një baterie ose midis baterive të një banke nuk paraqesin rrezik. Performanca:Efikasiteti i baterive me acid plumbi është shumë më i ulët se ai i baterive të litiumit.Ndërsa efikasiteti varet nga shkalla e karikimit, zakonisht supozohet një efikasitet vajtje-ardhje prej 85%. Kapaciteti i ruajtjes:Bateritë me acid plumbi vijnë në një sërë tensionesh dhe madhësish, por peshojnë 2-3 herë më shumë për kWh se fosfati i hekurit litium, në varësi të cilësisë së baterisë. Kostoja e baterisë:Bateritë me acid plumbi janë 75% më pak të shtrenjta se bateritë me fosfat litium hekuri, por mos u gënjeni nga çmimi i ulët.Këto bateri nuk mund të karikohen ose shkarkohen shpejt, kanë jetëgjatësi shumë më të shkurtër, nuk kanë një sistem mbrojtës të menaxhimit të baterive dhe gjithashtu mund të kërkojnë mirëmbajtje javore.Kjo rezulton në një kosto të përgjithshme më të lartë për cikël sesa është e arsyeshme për të reduktuar kostot e energjisë ose për të mbështetur pajisjet e rënda. Bateritë e litiumit si rezervë e baterisë së banimit Aktualisht, bateritë më të suksesshme komerciale janë bateritë litium-jon.Pasi teknologjia litium-jon është aplikuar në pajisjet elektronike portative, ajo ka hyrë në fushat e aplikimeve industriale, sistemeve të energjisë, ruajtjes së energjisë fotovoltaike dhe automjeteve elektrike. Bateritë litium-jontejkalojnë shumë lloje të tjera të baterive të rikarikueshme në shumë aspekte, duke përfshirë kapacitetin e ruajtjes së energjisë, numrin e cikleve të punës, shpejtësinë e karikimit dhe efektivitetin e kostos.Aktualisht, problemi i vetëm është siguria, elektrolitet e ndezshme mund të marrin flakë në temperatura të larta, gjë që kërkon përdorimin e sistemeve elektronike të kontrollit dhe monitorimit. Litiumi është më i lehtë nga të gjithë metalet, ka potencialin më të lartë elektrokimik dhe ofron densitet më të lartë vëllimor dhe masiv të energjisë sesa teknologjitë e tjera të njohura të baterive. Teknologjia e litium-jonit ka bërë të mundur nxitjen e përdorimit të sistemeve të ruajtjes së energjisë, të lidhura kryesisht me burimet e rinovueshme të energjisë së ndërprerë (diellore dhe era), dhe gjithashtu ka nxitur adoptimin e automjeteve elektrike. Bateritë litium-jon të përdorura në sistemet e energjisë dhe automjetet elektrike janë të llojit të lëngshëm.Këto bateri përdorin strukturën tradicionale të një baterie elektrokimike, me dy elektroda të zhytura në një zgjidhje të lëngshme elektrolite. Ndarësit (materialet izoluese poroze) përdoren për të ndarë mekanikisht elektrodat duke lejuar lëvizjen e lirë të joneve përmes elektrolitit të lëngshëm. Karakteristika kryesore e një elektroliti është të lejojë përcjelljen e rrymës jonike (të formuara nga jonet, të cilat janë atome me tepricë ose mungesë elektronesh), duke mos lejuar që elektronet të kalojnë (siç ndodh në materialet përçuese).Shkëmbimi i joneve ndërmjet elektrodave pozitive dhe negative është baza për funksionimin e baterive elektrokimike. Kërkimet mbi bateritë e litiumit mund të gjurmohen në vitet 1970, dhe teknologjia u pjekur dhe filloi përdorimin komercial rreth viteve 1990. Tashmë bateritë e polimerit të litiumit (me elektrolite polimer) përdoren në telefona me bateri, kompjuterë dhe pajisje të ndryshme celulare, duke zëvendësuar bateritë e vjetra të nikel-kadmiumit, problemi kryesor i të cilave është “efekti i memories” që ul gradualisht kapacitetin e ruajtjes.Kur bateria ngarkohet para se të shkarkohet plotësisht. Krahasuar me bateritë e vjetra nikel-kadmiumi, veçanërisht bateritë me acid plumbi, bateritë litium-jon kanë një densitet më të lartë energjie (ruan më shumë energji për vëllim), kanë një koeficient më të ulët të vetëshkarkimit dhe mund të përballojnë më shumë karikim dhe numrin e cikleve të shkarkimit , që do të thotë një jetë e gjatë shërbimi. Rreth fillimit të viteve 2000, bateritë e litiumit filluan të përdoren në industrinë e automobilave.Rreth vitit 2010, bateritë litium-jon fituan interes për ruajtjen e energjisë elektrike në aplikimet rezidenciale dhesisteme ESS (Sistemi i ruajtjes së energjisë) në shkallë të gjerë, kryesisht për shkak të rritjes së përdorimit të burimeve të energjisë në mbarë botën.Energjia e rinovueshme me ndërprerje (solare dhe erë). Bateritë litium-jon mund të kenë performanca, jetëgjatësi dhe kosto të ndryshme, në varësi të mënyrës se si janë bërë.Janë propozuar disa materiale, kryesisht për elektroda. Në mënyrë tipike, një bateri litiumi përbëhet nga një elektrodë metalike me bazë litiumi që formon terminalin pozitiv të baterisë dhe një elektrodë karboni (grafit) që formon terminalin negativ. Në varësi të teknologjisë së përdorur, elektrodat me bazë litiumi mund të kenë struktura të ndryshme.Materialet më të përdorura për prodhimin e baterive të litiumit dhe karakteristikat kryesore të këtyre baterive janë si më poshtë: Oksidet e litiumit dhe kobaltit (LCO):Energji e lartë specifike (Wh/kg), kapacitet i mirë ruajtjeje dhe jetëgjatësi e kënaqshme (numri i cikleve), i përshtatshëm për pajisje elektronike, disavantazhi është fuqia specifike (W/kg) E vogël, duke reduktuar shpejtësinë e ngarkimit dhe shkarkimit; Oksidet e litiumit dhe manganit (LMO):lejojnë rryma të larta ngarkimi dhe shkarkimi me energji specifike të ulët (Wh/kg), gjë që redukton kapacitetin e ruajtjes; Litium, Nikel, Mangan dhe Kobalt (NMC):Kombinon vetitë e baterive LCO dhe LMO. Përveç kësaj, prania e nikelit në përbërje ndihmon në rritjen e energjisë specifike, duke siguruar kapacitet më të madh ruajtjeje.Nikeli, mangani dhe kobalti mund të përdoren në përmasa të ndryshme (për të mbështetur njërën ose tjetrën) në varësi të llojit të aplikimit.Në përgjithësi, rezultati i këtij kombinimi është një bateri me performancë të mirë, kapacitet të mirë ruajtjeje, jetë të gjatë dhe kosto të ulët. Litium, nikel, mangan dhe kobalt (NMC):Kombinon veçoritë e baterive LCO dhe LMO.Përveç kësaj, prania e nikelit në përbërje ndihmon në rritjen e energjisë specifike, duke siguruar kapacitet më të madh ruajtjeje.Nikeli, mangani dhe kobalti mund të përdoren në përmasa të ndryshme, sipas llojit të aplikimit (për të favorizuar një karakteristikë ose një tjetër).Në përgjithësi, rezultati i këtij kombinimi është një bateri me performancë të mirë, kapacitet të mirë ruajtjeje, jetë të mirë dhe kosto të moderuar.Ky lloj baterie është përdorur gjerësisht në automjetet elektrike dhe është gjithashtu i përshtatshëm për sistemet stacionare të ruajtjes së energjisë; Fosfati i hekurit litium (LFP):Kombinimi LFP u siguron baterive performancë të mirë dinamike (shpejtësia e ngarkimit dhe shkarkimit), jetëgjatësia e zgjatur dhe siguria e shtuar për shkak të stabilitetit të mirë termik.Mungesa e nikelit dhe kobaltit në përbërjen e tyre ul koston dhe rrit disponueshmërinë e këtyre baterive për prodhim masiv.Megjithëse kapaciteti i tij i ruajtjes nuk është më i larti, ai është adoptuar nga prodhuesit e automjeteve elektrike dhe sistemeve të ruajtjes së energjisë për shkak të shumë karakteristikave të tij të favorshme, veçanërisht kostos së ulët dhe qëndrueshmërisë së mirë; Litium dhe Titanium (LTO):Emri i referohet baterive që kanë titan dhe litium në njërën nga elektrodat, duke zëvendësuar karbonin, ndërsa elektroda e dytë është e njëjtë që përdoret në një nga llojet e tjera (si NMC - litium, mangan dhe kobalt).Pavarësisht nga energjia e ulët specifike (që përkthehet në kapacitet të reduktuar të ruajtjes), ky kombinim ka performancë të mirë dinamike, siguri të mirë dhe jetëgjatësi të rritur shumë.Bateritë e këtij lloji mund të pranojnë më shumë se 10,000 cikle funksionimi në 100% thellësi shkarkimi, ndërsa llojet e tjera të baterive litium pranojnë rreth 2,000 cikle. Bateritë LiFePO4 tejkalojnë bateritë me acid plumbi me qëndrueshmëri jashtëzakonisht të lartë të ciklit, densitet maksimal të energjisë dhe peshë minimale.Nëse bateria shkarkohet rregullisht nga 50% DOD dhe më pas ngarkohet plotësisht, bateria LiFePO4 mund të kryejë deri në 6500 cikle ngarkimi.Kështu që investimi shtesë shpërblehet në afat të gjatë dhe raporti çmim/performancë mbetet i pamposhtur.Ato janë zgjedhja e preferuar për përdorim të vazhdueshëm si bateri diellore. Performanca:Karikimi dhe lirimi i baterisë ka një efektivitet total 98% të ciklit, ndërsa ngarkohet shpejt dhe lëshohet gjithashtu në korniza kohore më pak se 2 orë – dhe edhe më shpejt për një jetëgjatësi të zvogëluar. Kapaciteti i ruajtjes: një paketë baterish me fosfat hekuri litium mund të jetë mbi 18 kWh, e cila përdor më pak hapësirë ​​dhe peshon më pak se një bateri plumb-acid me të njëjtin kapacitet. Kostoja e baterisë: Fosfati i hekurit të litiumit ka tendencë të kushtojë më shumë se bateritë me acid plumbi, por zakonisht ka një kosto cikli më të ulët si rezultat i jetëgjatësisë më të madhe