เหตุใดจึงเลือกแบตเตอรี่ลิเธียมพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับบ้านของคุณ

ในขณะที่สงครามระหว่างรัสเซียและยูเครนทวีความรุนแรงมากขึ้น ระบบกักเก็บพลังงาน PV ในบ้านก็ตกเป็นเป้าของเสรีภาพด้านพลังงานอีกครั้ง และการเลือกแบตเตอรี่ที่เหมาะกับระบบ PV ของคุณก็กลายเป็นเรื่องที่น่าปวดหัวที่สุดประการหนึ่งสำหรับผู้บริโภค ในฐานะผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมชั้นนำในประเทศจีน เราขอแนะนำแบตเตอรี่ลิเธียมพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับบ้านของคุณ แบตเตอรี่ลิเธียม (หรือแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน) เป็นหนึ่งในโซลูชันการจัดเก็บพลังงานที่ทันสมัยที่สุดสำหรับระบบเซลล์แสงอาทิตย์ ด้วยความหนาแน่นของพลังงานที่ดีขึ้น อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น ต้นทุนต่อรอบที่สูงขึ้น และข้อได้เปรียบอื่นๆ หลายประการเหนือแบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบอยู่กับที่แบบดั้งเดิม อุปกรณ์เหล่านี้จึงกลายเป็นเรื่องปกติมากขึ้นในระบบสุริยะแบบนอกกริดและแบบไฮบริด สรุปประเภทการจัดเก็บแบตเตอรี่ เหตุใดจึงเลือกลิเธียมเป็นโซลูชั่นสำหรับการจัดเก็บพลังงานภายในบ้าน ยังไม่รวดเร็วนัก ก่อนอื่นเรามาดูกันว่ามีแบตเตอรี่เก็บพลังงานประเภทใดบ้าง แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนพลังงานแสงอาทิตย์ การใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหรือแบตเตอรี่ลิเธียมได้เพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีข้อดีและการปรับปรุงที่สำคัญบางประการเหนือเทคโนโลยีแบตเตอรี่รูปแบบอื่นๆ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนพลังงานแสงอาทิตย์มีความหนาแน่นของพลังงานสูง ทนทาน และต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย นอกจากนี้ กำลังการผลิตยังคงที่แม้จะใช้งานเป็นเวลานานก็ตาม แบตเตอรี่ลิเธียมมีอายุการใช้งานยาวนานถึง 20 ปี แบตเตอรี่เหล่านี้จะจัดเก็บได้ระหว่าง 80% ถึง 90% ของความจุที่ใช้ได้ แบตเตอรี่ลิเธียมได้ก้าวกระโดดทางเทคโนโลยีครั้งใหญ่ในหลายอุตสาหกรรม รวมถึงโทรศัพท์มือถือและแล็ปท็อป รถยนต์ไฟฟ้า และแม้แต่เครื่องบินพาณิชย์ขนาดใหญ่ และกำลังมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ สำหรับตลาดพลังงานแสงอาทิตย์จากเซลล์แสงอาทิตย์ แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์เจลตะกั่ว ในทางกลับกัน แบตเตอรี่ลีดเจลมีความจุเพียง 50 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์ของความจุที่ใช้ได้ แบตเตอรี่ตะกั่วกรดยังไม่สามารถแข่งขันกับแบตเตอรี่ลิเธียมในแง่ของอายุการใช้งานได้ โดยปกติคุณจะต้องเปลี่ยนใหม่ภายในเวลาประมาณ 10 ปี สำหรับระบบที่มีอายุการใช้งาน 20 ปี นั่นหมายความว่าคุณต้องลงทุนสองเท่าในแบตเตอรี่สำหรับระบบจัดเก็บข้อมูลแทนแบตเตอรี่ลิเธียมในระยะเวลาเท่ากัน แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์กรดตะกั่ว บรรพบุรุษของแบตเตอรี่ตะกั่วเจลคือแบตเตอรี่ตะกั่วกรด มีราคาไม่แพงนักและมีเทคโนโลยีที่สมบูรณ์และแข็งแกร่ง แม้ว่าพวกเขาจะพิสูจน์คุณค่าของตัวเองมานานกว่า 100 ปีในฐานะแบตเตอรี่รถยนต์หรือพลังงานฉุกเฉิน แต่ก็ไม่สามารถแข่งขันกับแบตเตอรี่ลิเธียมได้ ท้ายที่สุดประสิทธิภาพของพวกเขาคือ 80 เปอร์เซ็นต์ อย่างไรก็ตามมีอายุการใช้งานสั้นที่สุดประมาณ 5 ถึง 7 ปี ความหนาแน่นของพลังงานยังต่ำกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอีกด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้แบตเตอรี่ตะกั่วรุ่นเก่า อาจมีโอกาสเกิดก๊าซออกซีไฮโดรเจนที่ระเบิดได้ หากห้องติดตั้งไม่ได้รับการระบายอากาศอย่างเหมาะสม อย่างไรก็ตาม ระบบรุ่นใหม่มีความปลอดภัยในการทำงาน แบตเตอรี่รีดอกซ์โฟลว์ เหมาะที่สุดสำหรับการจัดเก็บไฟฟ้าที่ผลิตทดแทนได้จำนวนมากโดยใช้เซลล์แสงอาทิตย์ พื้นที่การใช้งานสำหรับแบตเตอรี่รีดอกซ์โฟลว์จึงไม่ใช่อาคารที่อยู่อาศัยหรือยานพาหนะไฟฟ้า แต่เป็นเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม ซึ่งเกี่ยวข้องกับความจริงที่ว่าแบตเตอรี่ยังคงมีราคาแพงมาก แบตเตอรี่รีดอกซ์โฟลว์เป็นเหมือนเซลล์เชื้อเพลิงแบบชาร์จไฟได้ ต่างจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและแบตเตอรี่ตะกั่วกรด สื่อเก็บข้อมูลไม่ได้ถูกจัดเก็บไว้ภายในแบตเตอรี่ แต่เก็บไว้ภายนอก สารละลายอิเล็กโทรไลต์เหลวสองชนิดทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการจัดเก็บ สารละลายอิเล็กโทรไลต์จะถูกเก็บไว้ในถังภายนอกที่เรียบง่ายมาก พวกมันจะถูกสูบผ่านเซลล์แบตเตอรี่เพื่อชาร์จหรือคายประจุเท่านั้น ข้อดีคือไม่ใช่ขนาดของแบตเตอรี่ แต่เป็นขนาดของถังที่กำหนดความจุ ร้านน้ำเกลืออายุ แมงกานีสออกไซด์ ถ่านกัมมันต์ ฝ้าย และน้ำเกลือเป็นส่วนประกอบของการจัดเก็บประเภทนี้ แมงกานีสออกไซด์ตั้งอยู่ที่แคโทดและถ่านกัมมันต์อยู่ที่ขั้วบวก เซลลูโลสฝ้ายมักใช้เป็นตัวแยกและใช้น้ำเกลือเป็นอิเล็กโทรไลต์ การเก็บน้ำเกลือไม่มีสารใดๆ ที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งทำให้น่าสนใจมาก อย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 3.7V – 1.23V ยังคงต่ำมาก ไฮโดรเจนเป็นแหล่งกักเก็บพลังงาน ข้อได้เปรียบที่สำคัญคือคุณสามารถใช้พลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินที่เกิดขึ้นในฤดูร้อนได้เฉพาะในฤดูหนาวเท่านั้น พื้นที่ใช้งานสำหรับการจัดเก็บไฮโดรเจนส่วนใหญ่อยู่ในการจัดเก็บไฟฟ้าระยะกลางและระยะยาว อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลนี้ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น เนื่องจากไฟฟ้าที่แปลงเป็นที่กักเก็บไฮโดรเจนจะต้องเปลี่ยนจากไฮโดรเจนเป็นไฟฟ้าอีกครั้งเมื่อจำเป็น พลังงานจึงสูญเสียไป ด้วยเหตุนี้ประสิทธิภาพของระบบจัดเก็บข้อมูลจึงอยู่ที่ประมาณ 40% เท่านั้น การบูรณาการเข้ากับระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ก็มีความซับซ้อนมากและมีค่าใช้จ่ายสูง อิเล็กโทรไลเซอร์ คอมเพรสเซอร์ ถังไฮโดรเจน และแบตเตอรี่สำหรับการจัดเก็บระยะสั้น และแน่นอนว่าจำเป็นต้องมีเซลล์เชื้อเพลิง มีซัพพลายเออร์หลายรายที่นำเสนอระบบที่สมบูรณ์ แบตเตอรี่ LiFePO4 (หรือ LFP) เป็นทางออกที่ดีที่สุดสำหรับการจัดเก็บพลังงานในระบบ PV ที่อยู่อาศัย LiFePO4 และความปลอดภัย แม้ว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรดจะทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมมีโอกาสเป็นผู้นำเนื่องจากจำเป็นต้องเติมกรดและมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่อง แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LiFePO4) ที่ปราศจากโคบอลต์ขึ้นชื่อในเรื่องความปลอดภัยที่แข็งแกร่ง ซึ่งเป็นผลมาจากความเสถียรอย่างยิ่ง องค์ประกอบทางเคมี ไม่ระเบิดหรือลุกไหม้เมื่อต้องเผชิญกับเหตุการณ์อันตราย เช่น การชนหรือการลัดวงจร ซึ่งช่วยลดโอกาสการบาดเจ็บได้อย่างมาก เกี่ยวกับแบตเตอรี่ตะกั่วกรด ทุกคนรู้ดีว่าความลึกของการคายประจุของมันอยู่ที่เพียง 50% ของความจุที่มีอยู่ ตรงกันข้ามกับแบตเตอรี่ตะกั่วกรด แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตนั้นมีให้ใช้งานได้ 100% ของความจุที่กำหนด เมื่อคุณใช้แบตเตอรี่ขนาด 100Ah คุณสามารถใช้แบตเตอรี่ตะกั่วกรดขนาด 30Ah ถึง 50Ah ในขณะที่แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีขนาด 100Ah แต่เพื่อยืดอายุของเซลล์แสงอาทิตย์ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตให้นานขึ้น เรามักจะแนะนำให้ผู้บริโภคปฏิบัติตามการคายประจุ 80% ในชีวิตประจำวัน ซึ่งจะทำให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่มากกว่า 8000 รอบ ช่วงอุณหภูมิกว้าง ทั้งแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์แบบตะกั่วกรดและแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์แบบลิเธียมไอออนจะสูญเสียกำลังการผลิตในสภาพแวดล้อมที่เย็น การสูญเสียพลังงานของแบตเตอรี่ LiFePO4 มีน้อยมาก ยังคงมีความจุ 80% ที่อุณหภูมิ -20?C เทียบกับ 30% เมื่อใช้เซลล์ AGM ดังนั้นในหลาย ๆ ที่ที่มีอากาศหนาวจัดหรือร้อนจัดแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ LiFePO4เป็นทางเลือกที่ดีที่สุด ความหนาแน่นของพลังงานสูง เมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ตะกั่วกรด แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีน้ำหนักเบากว่าเกือบสี่เท่า จึงมีศักย์ไฟฟ้าเคมีที่ดีกว่า และสามารถให้ความหนาแน่นของพลังงานต่อหน่วยน้ำหนักได้มากกว่า โดยให้พลังงานสูงถึง 150 วัตต์-ชั่วโมง (Wh) ต่อกิโลกรัม (กก.) ) เทียบกับ 25Wh/กก. สำหรับแบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบอยู่กับที่ทั่วไป สำหรับการใช้งานพลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมาก สิ่งนี้ให้ประโยชน์อย่างมากในแง่ของต้นทุนการติดตั้งที่ลดลงและการดำเนินโครงการที่รวดเร็วยิ่งขึ้น ข้อดีที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไม่อยู่ภายใต้เอฟเฟกต์หน่วยความจำ ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้กับแบตเตอรี่ประเภทอื่นเมื่อมีแรงดันไฟฟ้าแบตเตอรี่ลดลงอย่างกะทันหันและอุปกรณ์เริ่มทำงานในการคายประจุตามมาด้วยประสิทธิภาพที่ลดลง กล่าวอีกนัยหนึ่ง เราสามารถพูดได้ว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนนั้น "ไม่ติด" และไม่เสี่ยงต่อการ "ติด" (การสูญเสียประสิทธิภาพเนื่องจากการใช้งาน) การใช้งานแบตเตอรี่ลิเธียมในพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้าน ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านสามารถใช้แบตเตอรี่ได้เพียงก้อนเดียวหรือหลายก้อนที่เชื่อมโยงกันแบบอนุกรมและ/หรือขนาน (แบตเตอรีแบงก์) ขึ้นอยู่กับความต้องการของคุณ สามารถใช้งานได้ 2 ระบบธนาคารแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนพลังงานแสงอาทิตย์: Off Grid (แยกออกจากกริด โดยไม่ต้องเชื่อมต่อกับกริด) และ Hybrid On+Off Grid (เชื่อมต่อกับกริดและใช้แบตเตอรี่) ใน Off Grid ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงโซลาร์เซลล์จะถูกจัดเก็บโดยแบตเตอรี่และนำไปใช้โดยระบบในช่วงเวลาที่ไม่มีการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ (ในช่วงกลางคืนหรือในวันที่มีเมฆมาก) ดังนั้นจึงมีการรับประกันอุปทานตลอดเวลาของวัน ในระบบ Hybrid On+Off Grid แบตเตอรี่ลิเธียมโซลาร์มีความสำคัญในการสำรอง ด้วยแบตเตอรีพลังงานแสงอาทิตย์ จึงเป็นไปได้ที่จะมีพลังงานไฟฟ้าแม้ในขณะที่ไฟฟ้าดับ เพิ่มความเป็นอิสระของระบบ นอกจากนี้ แบตเตอรี่ยังสามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานเพิ่มเติมเพื่อเสริมหรือบรรเทาการใช้พลังงานของโครงข่ายไฟฟ้าได้ ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานในช่วงเวลาที่มีความต้องการใช้สูงสุดหรือในช่วงเวลาที่อัตราภาษีสูงมาก ดูการใช้งานที่เป็นไปได้กับระบบประเภทนี้ซึ่งรวมถึงแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์: ระบบตรวจสอบระยะไกลหรือระบบโทรมาตร การใช้พลังงานไฟฟ้าสำหรับรั้ว – การใช้พลังงานไฟฟ้าในชนบท โซลูชั่นพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับระบบไฟสาธารณะ เช่น ไฟถนนและสัญญาณไฟจราจร การใช้พลังงานไฟฟ้าในชนบทหรือแสงสว่างในชนบทในพื้นที่ห่างไกล ขับเคลื่อนระบบกล้องด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ ยานพาหนะเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจ รถบ้านเคลื่อนที่ รถพ่วง และรถตู้; พลังงานสำหรับสถานที่ก่อสร้าง จ่ายไฟให้กับระบบโทรคมนาคม การจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อัตโนมัติโดยทั่วไป พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับที่อยู่อาศัย (ในบ้าน อพาร์ทเมนต์ และคอนโดมิเนียม) พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องปรับอากาศและตู้เย็น Solar UPS (จ่ายไฟให้กับระบบเมื่อไฟฟ้าดับ ทำให้อุปกรณ์ทำงานและปกป้องอุปกรณ์) เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง (ให้พลังงานแก่ระบบเมื่อไฟฟ้าดับหรือตามเวลาที่กำหนด) “Peak-Shaving – ลดการใช้พลังงานในช่วงเวลาที่มีความต้องการสูงสุด การควบคุมการบริโภคในช่วงเวลาที่กำหนด เช่น การลดการบริโภคในช่วงเวลาภาษีที่สูง เป็นต้น ท่ามกลางแอพพลิเคชั่นอื่น ๆ อีกมากมาย