Чак и 2022. године, фотонапонска складиштења ће и даље бити најтоплија тема, а резервна батерија за стамбене батерије је најбрже растући сегмент соларне енергије, стварајући нова тржишта и могућности проширења соларне реконструкције за куће и велике и мале компаније широм света.Резервна батерија за становањеје критична за сваки соларни дом, посебно у случају олује или друге ванредне ситуације. Уместо да извозите вишак соларне енергије у мрежу, шта кажете на складиштење у батеријама за хитне случајеве? Али како ускладиштена соларна енергија може бити профитабилна? Информисаћемо вас о цени и исплативости система за складиштење кућних батерија и навести кључне тачке које треба да имате на уму када купујете прави систем за складиштење. Шта је систем за складиштење стамбених батерија? Како функционише? Стамбено складиште батерија или фотонапонски систем за складиштење је користан додатак фотонапонском систему како би се искористиле предности соларног система и играће све важнију улогу у убрзавању замене фосилних горива обновљивом енергијом. Соларна кућна батерија складишти електричну енергију произведену из соларне енергије и пушта је оператеру у потребно време. Резервно напајање из батерије је еколошки прихватљива и исплатива алтернатива гасним генераторима. Они који користе фотонапонски систем да сами производе електричну енергију брзо ће достићи његове границе. У подне систем даје доста соларне енергије, само тада нема никога код куће да га користи. Увече је, с друге стране, потребно доста струје – али тада сунце више не сија. Да би се надокнадио овај јаз у снабдевању, знатно скупља електрична енергија се купује од мрежног оператера. У овој ситуацији, резервна батерија за становање је скоро неизбежна. То значи да је неискоришћена дневна струја доступна увече и ноћу. Сама произведена електрична енергија је тако доступна 24 сата дневно и без обзира на временске прилике. На овај начин се повећава коришћење соларне енергије сопствене производње до 80%. Степен самодовољности, односно удео потрошње електричне енергије коју покрива соларни систем, расте и до 60%. Резервна батерија за становање је много мања од фрижидера и може се монтирати на зид у помоћној просторији. Савремени системи за складиштење садрже велику количину интелигенције која може да користи временске прогнозе и алгоритме за самоучење како би смањила домаћинство на максималну потрошњу. Постизање енергетске независности никада није било лакше – чак и ако дом остане повезан на мрежу. Да ли је систем за складиштење кућних батерија вредан тога? Од којих фактора зависе? Складиштење батерија је неопходно да би кућа на соларни погон наставила да ради током нестанка електричне енергије и сигурно ће додатно радити увече. Али исто тако, соларне батерије побољшавају економику пословања система тако што задржавају соларну електричну енергију која би се иначе враћала у мрежу са губитком, само да би се та електрична енергија поново распоредила понекад када је енергија најскупља. Складиштење кућних батерија штити власника соларне мреже од кварова на мрежи и штити пословну економију система од модификација оквира цена енергије. Да ли је вредно улагати или не зависи од неколико фактора: Ниво инвестиционих трошкова. Што је нижа цена по киловат-сату капацитета, пре ће систем за складиштење да се исплати. Животни вексоларна кућна батерија Гаранција произвођача од 10 година је уобичајена у индустрији. Међутим, претпоставља се дужи век трајања. Већина соларних кућних батерија са литијум-јонском технологијом поуздано функционише најмање 20 година. Удео сопствене потрошње електричне енергије Што више соларног складиштења повећава сопствену потрошњу, већа је вероватноћа да ће се исплатити. Трошкови електричне енергије када се купује из мреже Када су цене струје високе, власници фотонапонских система штеде трошећи електричну енергију коју сами произведу. Очекује се да ће у наредних неколико година цене електричне енергије наставити да расту, па многи сматрају соларне батерије мудром инвестицијом. Тарифе повезане са мрежом Што мање власници соларног система добијају по киловат-сату, то им се више исплати да складиште струју уместо да је дају у мрежу. Током протеклих 20 година, тарифе повезане са мрежом су стално опадале и наставиће да се смањују. Које врсте кућних батерија за складиштење енергије су доступне? Резервни системи за кућне батерије нуде бројне предности, укључујући отпорност, уштеду трошкова и децентрализовану производњу електричне енергије (такође познат као „домаћи дистрибуирани енергетски системи“). Дакле, које су категорије соларних кућних батерија? Како да бирамо? Функционална класификација по резервној функцији: 1. Кућни УПС напајање Ово је услуга индустријске класе за резервно напајање која захтева болница, просторије са подацима, савезна влада или војна тржишта за континуиран рад својих основних и такође осетљивих уређаја. Са кућним УПС напајањем, светла у вашем дому можда неће ни трептати ако струјна мрежа нестане. Већина домова не треба нити намерава да плати за овај степен поузданости - осим ако у вашем дому не користе кључну клиничку опрему. 2. 'Прекидиво' напајање (резервност целе куће). Следећи корак даље од УПС-а је оно што ћемо назвати као 'прекидиво напајање' или ИПС. ИПС ће сигурно омогућити читавој вашој кући да настави да ради на соларну енергију и батерије ако се мрежа спусти, али сигурно ћете доживети кратак период (неколико секунди) када све постаје црно или сиво у вашој кући као резервни систем улази у опрему. Можда ћете морати да ресетујете своје електронске сатове који трепћу, али осим тога, моћи ћете да користите сваки од својих кућних апарата као што бисте иначе радили све док вам батерије трају. 3. Напајање за ванредне ситуације (делимично резервно). Неке функције резервног напајања раде тако што активирају кола за хитне случајеве када открију да се мрежа стварно смањила. Ово ће омогућити кућним уређајима за напајање повезаним са овим колом – обично фрижидерима, светлима као и неколико наменских електричних утичница – да наставе са радом батерија и/или фотонапонских панела током трајања замрачења. Ова врста резервне копије ће највероватније бити једна од најпопуларнијих, разумних и најисплативијих опција за домове широм света, јер ће их вођење целе куће на батерију брзо исцрпити. 4. Делимични соларни и систем за складиштење ван мреже. Последња опција која би могла да упадне у очи је „делимични систем ван мреже“. Са делимичним системом ван мреже, концепт је да се произведе посвећена 'офф-грид' зона у дому, која континуирано ради на соларном и батеријском систему довољно великом да се одржава без црпења енергије из мреже. На овај начин, неопходне породичне парцеле (фрижидери, светла, итд.) остају укључени чак и ако се мрежа спусти, без икаквих поремећаја. Поред тога, пошто су соларне и батерије величине да раде заувек саме без мреже, не би било потребе да се додељује потрошња енергије осим ако додатни уређаји нису укључени у коло ван мреже. Класификација из хемијске технологије батерија: Оловне батерије као резервна батерија за становање Оловне батеријесу најстарије пуњиве батерије и најјефтинија батерија доступна за складиштење енергије на тржишту. Појавиле су се почетком прошлог века, 1900-их, и до данас су остале омиљене батерије у многим применама због своје робусности и ниске цене. Њихови главни недостаци су мала густина енергије (тешки су и гломазни) и кратак животни век, не прихватају велики број циклуса пуњења и истовара, оловно-киселинске батерије захтевају редовно одржавање да би се избалансирала хемија у батерији, па су њене карактеристике чине га неприкладним за средње до високофреквентно пражњење или апликације које трају 10 или више година. Они такође имају недостатак мале дубине пражњења, која је обично ограничена на 80% у екстремним случајевима или 20% у редовном раду, за дужи век трајања. Прекомерно пражњење деградира електроде батерије, што смањује њену способност складиштења енергије и ограничава њен животни век. Оловне батерије захтевају стално одржавање свог стања напуњености и увек их треба чувати у максималном стању напуњености техником флоатације (одржавање напуњености малом електричном струјом, довољном да поништи ефекат самопражњења). Ове батерије се могу наћи у неколико верзија. Најчешће су вентилиране батерије које користе течни електролит, вентилом регулисане гел батерије (ВРЛА) и батерије са електролитом уграђеним у простирку од фибергласа (познате као АГМ – упијајућа стаклена простирка), које имају средње перформансе и смањену цену у поређењу са гел батеријама. Батерије регулисане вентилом су практично заптивене, што спречава цурење и сушење електролита. Вентил делује на ослобађање гасова у ситуацијама пренапуњености. Неке оловне батерије су развијене за стационарне индустријске примене и могу прихватити дубље циклусе пражњења. Постоји и модернија верзија, а то је оловно-угљенична батерија. Материјали на бази угљеника додани електродама обезбеђују веће струје пуњења и пражњења, већу густину енергије и дужи животни век. Једна од предности оловно-киселинских батерија (у било којој од његових варијација) је да им није потребан софистицирани систем управљања пуњењем (као што је случај са литијумским батеријама, што ћемо видети у наставку). Много је мање вероватно да ће се оловне батерије запалити и експлодирати када су пренапуњене јер њихов електролит није запаљив као код литијумских батерија. Такође, благо препуњавање није опасно за ове врсте батерија. Чак и неки контролери пуњења имају функцију изједначавања која мало препуњава батерију или батерију, што доводи до тога да све батерије достигну стање потпуно напуњене. Током процеса изједначавања, батерије које се на крају потпуно напуне пре осталих ће имати благо повећан напон, без ризика, док струја тече нормално кроз серијску асоцијацију елемената. На овај начин можемо рећи да оловне батерије имају способност природног изједначавања и мале неравнотеже између батерија батерије или између батерија банке не представљају ризик. Перформансе:Ефикасност оловно-киселинских батерија је много нижа од оне код литијумских батерија. Док ефикасност зависи од брзине пуњења, обично се претпоставља ефикасност повратног путовања од 85%. Капацитет складиштења:Оловне батерије долазе у распону напона и величина, али теже 2-3 пута више по кВх од литијум гвожђе фосфата, у зависности од квалитета батерије. Цена батерије:Оловне батерије су 75% јефтиније од литијум-гвожђе-фосфатних батерија, али немојте да вас завара ниска цена. Ове батерије се не могу брзо пунити или испразнити, имају много краћи век, немају заштитни систем управљања батеријама, а такође могу захтевати недељно одржавање. Ово резултира у укупном већем трошку по циклусу него што је разумно да се смање трошкови струје или подрже уређаји за тешке услове рада. Литијумске батерије као резервна батерија за становање Тренутно, комерцијално најуспешније батерије су литијум-јонске батерије. Након што је литијум-јонска технологија примењена на преносиве електронске уређаје, ушла је у области индустријске примене, енергетских система, фотонапонског складиштења енергије и електричних возила. Литијум-јонске батеријенадмашују многе друге типове пуњивих батерија у многим аспектима, укључујући капацитет складиштења енергије, број радних циклуса, брзину пуњења и исплативост. Тренутно је једино питање безбедности, запаљиви електролити могу да се запале на високим температурама, што захтева коришћење електронских система за контролу и надзор. Литијум је најлакши од свих метала, има највећи електрохемијски потенцијал и нуди већу запреминску и масовну густину енергије од других познатих технологија батерија. Литијум-јонска технологија је омогућила коришћење система за складиштење енергије, углавном повезаних са повременим обновљивим изворима енергије (соларна и ветар), а такође је довела до усвајања електричних возила. Литијум-јонске батерије које се користе у електроенергетским системима и електричним возилима су течног типа. Ове батерије користе традиционалну структуру електрохемијске батерије, са две електроде уроњене у течни раствор електролита. Сепаратори (порозни изолациони материјали) се користе за механичко одвајање електрода док омогућавају слободно кретање јона кроз течни електролит. Главна карактеристика електролита је да омогући провођење јонске струје (формиране од јона, који су атоми са вишком или недостатком електрона), док не дозвољава електронима да пролазе (као што се дешава у проводним материјалима). Размена јона између позитивних и негативних електрода је основа за функционисање електрохемијских батерија. Истраживања о литијумским батеријама могу се пратити до 1970-их, а технологија је сазрела и почела да се користи око 1990-их. Литијум-полимерске батерије (са полимерним електролитима) сада се користе у батеријама телефона, рачунара и разних мобилних уређаја, замењујући старије никл-кадмијумске батерије, чији је главни проблем „ефекат меморије“ који постепено смањује капацитет складиштења. Када се батерија напуни пре него што се потпуно испразни. У поређењу са старијим никл-кадмијум батеријама, посебно оловно-киселим батеријама, литијум-јонске батерије имају већу густину енергије (складиште више енергије по запремини), имају нижи коефицијент самопражњења и могу да издрже више пуњења и број циклуса пражњења. , што значи дуг радни век. Отприлике почетком 2000-их, литијумске батерије су почеле да се користе у аутомобилској индустрији. Око 2010. године, литијум-јонске батерије су заинтересовале за складиштење електричне енергије у стамбеним апликацијама исистеми великих размера ЕСС (Енерги Стораге Систем)., углавном због повећане употребе извора енергије широм света. Интермитентна обновљива енергија (соларна и ветар). Литијум-јонске батерије могу имати различите перформансе, животни век и цену, у зависности од тога како су направљене. Предложено је неколико материјала, углавном за електроде. Типично, литијумска батерија се састоји од металне електроде на бази литијума која формира позитивни терминал батерије и угљеничне (графитне) електроде која формира негативни терминал. У зависности од технологије која се користи, електроде на бази литијума могу имати различите структуре. Најчешће коришћени материјали за производњу литијумских батерија и главне карактеристике ових батерија су следеће: Оксиди литијума и кобалта (ЛЦО):Висока специфична енергија (Вх/кг), добар капацитет складиштења и задовољавајући век трајања (број циклуса), погодан за електронске уређаје, недостатак је специфична снага (В/кг) Мала, смањује брзину утовара и истовара; Оксиди литијума и мангана (ЛМО):омогућавају високе струје пуњења и пражњења са ниском специфичном енергијом (Вх/кг), што смањује капацитет складиштења; Литијум, никл, манган и кобалт (НМЦ):Комбинује својства ЛЦО и ЛМО батерија. Поред тога, присуство никла у саставу помаже да се повећа специфична енергија, обезбеђујући већи капацитет складиштења. Никл, манган и кобалт се могу користити у различитим пропорцијама (за подршку једном или другом) у зависности од врсте примене. Све у свему, резултат ове комбинације је батерија са добрим перформансама, добрим капацитетом складиштења, дугим веком трајања и ниском ценом. Литијум, никл, манган и кобалт (НМЦ):Комбинује карактеристике ЛЦО и ЛМО батерија. Поред тога, присуство никла у саставу помаже у подизању специфичне енергије, обезбеђујући већи капацитет складиштења. Никл, манган и кобалт се могу користити у различитим пропорцијама, у зависности од врсте примене (да би се фаворизовала једна или друга карактеристика). Генерално, резултат ове комбинације је батерија са добрим перформансама, добрим капацитетом складиштења, добрим животним веком и умереном ценом. Овај тип батерије се широко користи у електричним возилима и такође је погодан за стационарне системе за складиштење енергије; Литијум гвожђе фосфат (ЛФП):ЛФП комбинација обезбеђује батеријама добре динамичке перформансе (брзина пуњења и пражњења), продужен животни век и повећану сигурност због добре термичке стабилности. Одсуство никла и кобалта у њиховом саставу смањује трошкове и повећава доступност ових батерија за масовну производњу. Иако његов капацитет складиштења није највећи, усвојили су га произвођачи електричних возила и система за складиштење енергије због многих предности, посебно ниске цене и добре робусности; Литијум и титанијум (ЛТО):Назив се односи на батерије које имају титанијум и литијум у једној од електрода, замењујући угљеник, док је друга електрода иста која се користи у неком од других типова (као што су НМЦ – литијум, манган и кобалт). Упркос ниској специфичној енергији (која се преводи у смањени капацитет складиштења), ова комбинација има добре динамичке перформансе, добру сигурност и знатно продужени радни век. Батерије овог типа могу прихватити више од 10.000 радних циклуса при 100% дубине пражњења, док друге врсте литијумских батерија прихватају око 2.000 циклуса. ЛиФеПО4 батерије надмашују оловно-киселинске батерије са изузетно високом стабилношћу циклуса, максималном густином енергије и минималном тежином. Ако се батерија редовно празни од 50% ДОД-а, а затим потпуно напуни, ЛиФеПО4 батерија може да изврши до 6.500 циклуса пуњења. Дакле, додатна инвестиција се дугорочно исплати, а однос цена/перформансе остаје непобедив. Они су пожељан избор за континуирану употребу као соларне батерије. Перформансе:Пуњење и отпуштање батерије има ефективност укупног циклуса од 98% док се брзо пуни и ослобађа у временским оквирима мањим од 2 сата – па чак и брже за краћи век трајања. Капацитет складиштења: литијум-гвожђе-фосфатне батерије могу имати преко 18 кВх, што заузима мање простора и тежи мање од оловно-киселинске батерије истог капацитета. Цена батерије: Литијум гвожђе фосфат има тенденцију да кошта више од оловних батерија, али обично има нижу цену циклуса као резултат дужег века трајања