2022'de bile PV depolama en sıcak konu olmaya devam edecek ve konut aküsü yedeklemesi güneş enerjisinin en hızlı büyüyen segmenti olacak ve dünya çapında büyük ve küçük evler ve işletmeler için yeni pazarlar ve güneş enerjisi yenileme genişletme fırsatları yaratacak.Konut pil yedeklemeÖzellikle fırtına veya başka bir acil durum durumunda, herhangi bir güneş enerjisi evi için kritik öneme sahiptir. Fazla güneş enerjisini şebekeye aktarmak yerine acil durumlar için pillerde depolamaya ne dersiniz? Peki depolanan güneş enerjisi nasıl karlı olabilir? Ev tipi akü depolama sisteminin maliyeti ve karlılığı hakkında sizi bilgilendireceğiz ve doğru depolama sistemini satın alırken aklınızda bulundurmanız gereken önemli noktaları özetleyeceğiz. Konut Akü Depolama Sistemi Nedir? Nasıl Çalışır? Konut tipi batarya depolama veya fotovoltaik depolama sistemi, güneş enerjisi sisteminin avantajlarından yararlanmak için fotovoltaik sisteme faydalı bir eklentidir ve fosil yakıtların yenilenebilir enerjiyle değiştirilmesinin hızlandırılmasında giderek daha önemli bir rol oynayacaktır. Güneş enerjili ev bataryası, güneş enerjisinden üretilen elektriği depolar ve gerekli zamanda operatöre verir. Pil yedek gücü, gaz jeneratörlerine göre çevre dostu ve uygun maliyetli bir alternatiftir. Kendileri elektrik üretmek için fotovoltaik sistem kullananlar, hızla sınırlarına ulaşacaklardır. Öğle vakti sistem bol miktarda güneş enerjisi sağlıyor ancak o zaman evde bu enerjiyi kullanacak kimse kalmıyor. Öte yandan akşamları bol miktarda elektriğe ihtiyaç duyulur ama o zaman güneş artık parlamaz. Bu arz açığını telafi etmek için, şebeke operatöründen çok daha pahalı olan elektrik satın alınıyor. 
Bu durumda, yerleşik bir batarya yedeği neredeyse kaçınılmazdır. Bu, gündüz kullanılmayan elektriğin akşam ve gece kullanılabilir olduğu anlamına gelir. Böylece kendi kendine üretilen elektriğe günün her saatinde ve hava şartlarından bağımsız olarak ulaşılabilmektedir. Bu sayede kendi ürettiği güneş enerjisinin kullanımı %80'e kadar çıkmaktadır. Kendi kendine yeterlilik derecesi, yani güneş enerjisi sisteminin karşıladığı elektrik tüketimi oranı %60'a kadar çıkmaktadır. Konut bataryası yedeği, buzdolabından çok daha küçüktür ve malzeme odasındaki bir duvara monte edilebilir. Modern depolama sistemleri, hava durumu tahminlerini ve kendi kendine öğrenen algoritmaları kullanarak hane halkını maksimum öz tüketime ayarlayabilecek büyük miktarda zeka içerir. Ev şebekeye bağlı kalsa bile enerji bağımsızlığına ulaşmak hiç bu kadar kolay olmamıştı. Ev Akü Depolama Sistemi Buna Değer mi? Bağlı Faktörler Nelerdir? Güneş enerjisiyle çalışan bir evin şebeke kesintileri sırasında çalışmaya devam etmesi için konut pil depolaması gereklidir ve ayrıca akşamları da çalışacaktır. Ancak aynı şekilde, güneş pilleri, aksi takdirde şebekeye kesinlikle kayıpla geri sunulacak olan güneş enerjisi enerjisini, sırf gücün en pahalı olduğu zamanlarda bazen elektrik gücünü yeniden dağıtmak için tutarak sistemin iş ekonomisini iyileştirir. Evde akü depolama, güneş enerjisi sahibini şebeke arızalarından korur ve enerji fiyat çerçevelerindeki değişikliklere karşı sistemin iş ekonomisini korur. Yatırım yapmaya değer olup olmadığı çeşitli faktörlere bağlıdır: Yatırım maliyetlerinin düzeyi. Kilovatsaat kapasite başına maliyet ne kadar düşük olursa, depolama sistemi kendini o kadar çabuk amorti eder. Ömrügüneş ev pili Sektörde 10 yıllık üretici garantisi gelenekseldir. Ancak daha uzun bir kullanım ömrü varsayılmaktadır. Lityum iyon teknolojisine sahip çoğu güneş enerjili ev pili en az 20 yıl boyunca güvenilir bir şekilde çalışır. Öz tüketilen elektriğin payı Güneş enerjisi depolaması öz tüketimi ne kadar artırırsa, değerli olma olasılığı da o kadar artar. Şebekeden satın alındığında elektrik maliyetleri Elektrik fiyatları yüksek olduğunda fotovoltaik sistem sahipleri kendi ürettikleri elektriği tüketerek tasarruf sağlıyor. Önümüzdeki birkaç yılda elektrik fiyatlarının artmaya devam etmesi bekleniyor; pek çok kişi güneş pillerini akıllıca bir yatırım olarak görüyor. Şebekeye bağlı tarifeler Güneş enerjisi sistemi sahipleri kilovatsaat başına ne kadar az enerji alıyorsa, elektriği şebekeye vermek yerine depolamak onlara o kadar fazla para kazandırıyor. Son 20 yılda Şebekeye bağlı tarifeler istikrarlı bir şekilde düştü ve düşmeye devam edecek. Ne Tür Ev Akü Enerji Depolama Sistemleri Mevcuttur? Ev tipi pil yedekleme sistemleri, dayanıklılık, maliyet tasarrufu ve merkezi olmayan elektrik üretimi ("evde dağıtılan enerji sistemleri" olarak da bilinir) dahil olmak üzere çok sayıda avantaj sunar. Peki güneş enerjili ev pillerinin kategorileri nelerdir? Nasıl seçim yapmalıyız? Yedekleme Fonksiyonuna Göre Fonksiyonel Sınıflandırma: 1. Ev UPS Güç Kaynağı Bu, hastanelerin, veri odalarının, federal hükümetin veya askeri pazarların genellikle temel ve hassas cihazlarının sürekli çalışması için ihtiyaç duyduğu yedek güç için endüstriyel düzeyde bir hizmettir. Evdeki UPS güç kaynağıyla, elektrik şebekesi arızalandığında evinizdeki ışıklar titremeyebilir bile. Çoğu ev, evinizde önemli klinik ekipmanlar çalıştırmıyorsa, bu düzeyde bir güvenilirliğe ihtiyaç duymaz veya bunun için ödeme yapmayı düşünmez. 2. 'Kesintisiz' Güç Kaynağı (tam ev yedekleme). Bir UPS'ten sonraki adım, 'kesintili güç kaynağı' veya IPS olarak adlandıracağımız şeydir. Bir IPS, şebeke kesilirse kesinlikle tüm evinizin güneş enerjisi ve pillerle çalışmaya devam etmesini sağlayacaktır, ancak yedek sistem olarak evinizde her şeyin siyah veya griye döndüğü kısa bir süre (birkaç saniye) kesinlikle deneyimleyeceksiniz ekipmana girer. Yanıp sönen elektronik saatlerinizi sıfırlamanız gerekebilir, ancak bunun dışında pilleriniz dayandığı sürece ev aletlerinizin her birini normalde kullandığınız gibi kullanabileceksiniz. 3. Acil Durum Güç Kaynağı (kısmi yedekleme). Bazı yedek güç işlevleri, şebekenin gerçekten azaldığını tespit ettiğinde bir acil durum devresini etkinleştirerek çalışır. Bu, bu devreye bağlı ev güç cihazlarının (tipik olarak buzdolapları, ışıklar ve birkaç özel elektrik prizi) elektrik kesintisi süresi boyunca pilleri ve/veya fotovoltaik panelleri çalıştırmaya devam etmesine olanak tanıyacaktır. Bu tür bir yedekleme, büyük olasılıkla dünyanın her yerindeki evler için en popüler, makul ve bütçe dostu seçeneklerden biri olacaktır, çünkü tüm evi bir akü bankasıyla çalıştırmak aküleri hızla tüketecektir. 4. Kısmi şebekeden bağımsız Güneş Enerjisi ve Depolama Sistemi. Göz alıcı olabilecek son seçenek ise 'kısmi şebekeden bağımsız sistem'dir. Kısmi şebekeden bağımsız sistemle konsept, evde, şebekeden güç çekmeden kendini korumaya yetecek kadar büyük bir güneş enerjisi ve pil sistemiyle sürekli olarak çalışan, özel bir 'şebekeden bağımsız' alan oluşturmaktır. Bu şekilde, şebeke kesilse bile gerekli aile alanları (buzdolapları, ışıklar vb.) hiçbir kesinti olmadan açık kalır. Ek olarak, güneş enerjisi ve piller şebeke olmadan sonsuza kadar kendi başlarına çalışacak şekilde boyutlandırıldığından, şebekeden bağımsız devreye ekstra cihazlar takılmadığı sürece güç kullanımını tahsis etmeye gerek kalmayacaktır. Pil Kimyası Teknolojisinden Sınıflandırma: Konutsal Akü Yedeği Olarak Kurşun-asit Aküler 
Kurşun asitli akülerPiyasadaki enerji depolama için mevcut en eski şarj edilebilir piller ve en düşük maliyetli pillerdir. Geçen yüzyılın başında, 1900'lü yıllarda ortaya çıkmışlar ve bugüne kadar sağlamlıkları ve düşük maliyetleri nedeniyle birçok uygulamada tercih edilen piller olmaya devam ediyorlar. Başlıca dezavantajları düşük enerji yoğunlukları (ağır ve hacimlidirler) ve kısa ömürleridir, çok sayıda yükleme ve boşaltma döngüsünü kabul etmezler, kurşun-asit aküler, aküdeki kimyayı dengelemek için düzenli bakım gerektirir, dolayısıyla özellikleri orta ila yüksek frekanslı deşarj veya 10 yıl veya daha uzun süren uygulamalar için uygun değildir. Ayrıca, daha uzun ömür için aşırı durumlarda tipik olarak %80 veya normal çalışmada %20 ile sınırlı olan düşük deşarj derinliği dezavantajına da sahiptirler. Aşırı deşarj, pilin elektrotlarını bozar, bu da pilin enerji depolama yeteneğini azaltır ve ömrünü kısaltır. Kurşun-asit aküler, şarj durumlarının sürekli olarak korunmasını gerektirir ve yüzdürme tekniği (kendi kendine deşarj etkisini ortadan kaldırmaya yetecek kadar küçük bir elektrik akımıyla şarjın sürdürülmesi) yoluyla her zaman maksimum şarj durumunda saklanmalıdır. Bu piller çeşitli versiyonlarda bulunabilir. En yaygın olanları, sıvı elektrolit kullanan havalandırmalı piller, valf ayarlı jel piller (VRLA) ve jel pillere kıyasla orta performansa ve daha düşük maliyete sahip olan fiberglas mat içine gömülü elektrolit içeren pillerdir (AGM - emici cam mat olarak bilinir). Valf ayarlı piller pratik olarak yalıtılmıştır, bu da elektrolitin sızıntısını ve kurumasını önler. Valf aşırı şarj durumlarında gazların tahliyesinde görev alır. Bazı kurşun asit aküler, sabit endüstriyel uygulamalar için geliştirilmiştir ve daha derin deşarj döngülerini kabul edebilir. Kurşun-karbon batarya olan daha modern bir versiyonu da var. Elektrotlara eklenen karbon bazlı malzemeler, daha yüksek şarj ve deşarj akımları, daha yüksek enerji yoğunluğu ve daha uzun ömür sağlar. Kurşun-asit akülerin (herhangi bir varyasyonunda) bir avantajı, karmaşık bir şarj yönetim sistemine ihtiyaç duymamalarıdır (daha sonra göreceğimiz lityum pillerde olduğu gibi). Kurşun pillerin aşırı şarj edildiğinde alev alma ve patlama olasılığı çok daha düşüktür çünkü elektrolitleri lityum piller gibi yanıcı değildir. Ayrıca bu tip pillerde hafif aşırı şarj da tehlikeli değildir. Hatta bazı şarj kontrolörleri, pili veya pil bankasını hafifçe aşırı şarj eden ve tüm pillerin tam şarjlı duruma ulaşmasına neden olan bir dengeleme işlevine sahiptir. Eşitleme işlemi sırasında, diğerlerinden önce tamamen şarj olan pillerin voltajı, risk olmadan hafifçe artırılırken, akım, elemanların seri birleşiminden normal şekilde akar. Bu sayede kurşun akülerin doğal olarak dengeleme özelliğine sahip olduğunu ve bir akümülatörün aküleri veya bir bankanın aküleri arasındaki küçük dengesizliklerin hiçbir risk oluşturmadığını söyleyebiliriz. Performans:Kurşun-asit akülerin verimliliği lityum akülere göre çok daha düşüktür. Verimlilik şarj oranına bağlı olmakla birlikte, gidiş-dönüş verimliliğinin genellikle %85 olduğu varsayılmaktadır. Depolama kapasitesi:Kurşun-asit aküler çeşitli voltaj ve boyutlarda mevcuttur, ancak akünün kalitesine bağlı olarak lityum demir fosfata göre kWh başına 2-3 kat daha ağırdırlar. Pil maliyeti:Kurşun-asit piller, lityum demir fosfat pillerden %75 daha ucuzdur, ancak düşük fiyatlarına aldanmayın. Bu piller hızlı bir şekilde şarj edilip boşaltılamaz, çok daha kısa ömürlüdür, koruyucu pil yönetim sistemine sahip değildir ve ayrıca haftalık bakım gerektirebilir. Bu, güç maliyetlerini azaltmak veya ağır hizmet cihazlarını desteklemek için makul olandan daha yüksek çevrim başına genel bir maliyetle sonuçlanır. Konut Pil Yedeği Olarak Lityum piller 
Şu anda ticari olarak en başarılı piller lityum iyon pillerdir. Lityum-iyon teknolojisi taşınabilir elektronik cihazlara uygulandıktan sonra endüstriyel uygulamalar, güç sistemleri, Fotovoltaik enerji depolama ve elektrikli araçlar alanlarına da girmiştir. Lityum iyon pillerEnerji depolama kapasitesi, görev döngüsü sayısı, şarj hızı ve maliyet etkinliği de dahil olmak üzere birçok açıdan diğer birçok şarj edilebilir pil türünden daha iyi performans gösterir. Şu anda tek sorun güvenliktir; yanıcı elektrolitler yüksek sıcaklıklarda alev alabilir, bu da elektronik kontrol ve izleme sistemlerinin kullanılmasını gerektirir. Lityum tüm metallerin en hafifidir, en yüksek elektrokimyasal potansiyele sahiptir ve bilinen diğer pil teknolojilerinden daha yüksek hacimsel ve kütlesel enerji yoğunlukları sunar. Lityum-iyon teknolojisi, çoğunlukla aralıklı yenilenebilir enerji kaynaklarıyla (güneş ve rüzgar) ilişkili enerji depolama sistemlerinin kullanımını teşvik etmeyi mümkün kıldı ve aynı zamanda elektrikli araçların benimsenmesine de yol açtı. Güç sistemlerinde ve elektrikli araçlarda kullanılan lityum iyon piller sıvı tiptedir. Bu piller, sıvı elektrolit çözeltisine daldırılmış iki elektrottan oluşan geleneksel elektrokimyasal pil yapısını kullanır. Ayırıcılar (gözenekli yalıtım malzemeleri), iyonların sıvı elektrolit içerisinde serbest hareketine izin verirken elektrotları mekanik olarak ayırmak için kullanılır. Bir elektrolitin ana özelliği, iyonik akımın (iyonlar, elektronların fazlalığı veya eksikliği olan atomlar tarafından oluşturulan) iletilmesine izin verirken, elektronların geçmesine izin vermemesidir (iletken malzemelerde olduğu gibi). Pozitif ve negatif elektrotlar arasındaki iyon değişimi, elektrokimyasal pillerin işleyişinin temelini oluşturur. Lityum pillerle ilgili araştırmalar 1970'lere kadar uzanabilir ve teknoloji 1990'larda olgunlaştı ve ticari kullanıma başladı. Lityum polimer piller (polimer elektrolitli) artık pilli telefonlarda, bilgisayarlarda ve çeşitli mobil cihazlarda kullanılıyor ve eski nikel-kadmiyum pillerin yerini alıyor; bunun ana sorunu, depolama kapasitesini giderek azaltan "bellek etkisi". Pil tamamen boşalmadan önce şarj edildiğinde. Eski nikel-kadmiyum pillerle, özellikle de kurşun-asit pillerle karşılaştırıldığında, lityum-iyon piller daha yüksek bir enerji yoğunluğuna sahiptir (hacim başına daha fazla enerji depolar), daha düşük bir kendi kendine deşarj katsayısına sahiptir ve daha fazla şarja ve deşarj döngüsü sayısına dayanabilir. Bu da uzun servis ömrü anlamına gelir. 2000'li yılların başında otomotiv endüstrisinde lityum piller kullanılmaya başlandı. 2010 yılı civarında, lityum iyon piller konut uygulamalarında elektrik enerjisi depolamada ilgi görmeye başladı vebüyük ölçekli ESS (Enerji Depolama Sistemi) sistemleriBunun temel nedeni dünya çapında güç kaynaklarının kullanımının artmasıdır. Aralıklı yenilenebilir enerji (güneş ve rüzgar). Lityum-iyon piller, nasıl yapıldıklarına bağlı olarak farklı performanslara, ömürlere ve maliyetlere sahip olabilir. Başta elektrotlar olmak üzere çeşitli malzemeler önerilmiştir. Tipik olarak bir lityum pil, pilin pozitif terminalini oluşturan metalik lityum bazlı bir elektrottan ve negatif terminali oluşturan bir karbon (grafit) elektrottan oluşur. Kullanılan teknolojiye bağlı olarak lityum bazlı elektrotlar farklı yapılara sahip olabilir. Lityum pillerin üretiminde en sık kullanılan malzemeler ve bu pillerin temel özellikleri şu şekildedir: Lityum ve Kobalt Oksitler (LCO):Yüksek spesifik enerji (Wh/kg), iyi depolama kapasitesi ve tatmin edici kullanım ömrü (döngü sayısı), elektronik cihazlara uygun, dezavantajı ise spesifik güçtür (W/kg) Küçük, yükleme ve boşaltma hızını azaltır; Lityum ve Manganez Oksitler (LMO):Depolama kapasitesini azaltan düşük spesifik enerjiyle (Wh/kg) yüksek şarj ve deşarj akımlarına izin verin; Lityum, Nikel, Manganez ve Kobalt (NMC):LCO ve LMO pillerin özelliklerini birleştirir. Ayrıca bileşimdeki nikelin varlığı, daha fazla depolama kapasitesi sağlayarak spesifik enerjinin artmasına yardımcı olur. Nikel, manganez ve kobalt, uygulamanın türüne bağlı olarak değişen oranlarda (birini veya diğerini desteklemek için) kullanılabilir. Genel olarak bu kombinasyonun sonucu, iyi performansa, iyi depolama kapasitesine, uzun ömürlü ve düşük maliyetli bir pildir. Lityum, nikel, manganez ve kobalt (NMC):LCO ve LMO pillerinin özelliklerini birleştirir. Ayrıca bileşimde nikelin bulunması, spesifik enerjinin artmasına yardımcı olarak daha fazla depolama kapasitesi sağlar. Nikel, manganez ve kobalt, uygulama türüne göre (bir özelliğin veya diğerinin lehine) farklı oranlarda kullanılabilir. Genel olarak bu kombinasyonun sonucu, iyi performansa, iyi depolama kapasitesine, iyi ömre ve makul maliyete sahip bir pildir. Bu tip piller elektrikli araçlarda yaygın olarak kullanılmaktadır ve aynı zamanda sabit enerji depolama sistemleri için de uygundur; Lityum Demir Fosfat (LFP):LFP kombinasyonu, iyi termal kararlılığı nedeniyle pillere iyi bir dinamik performans (şarj ve deşarj hızı), daha uzun ömür ve daha fazla güvenlik sağlar. Bileşimlerinde nikel ve kobalt bulunmaması, maliyeti düşürür ve bu pillerin seri üretim için kullanılabilirliğini artırır. Depolama kapasitesi en yüksek olmasa da düşük maliyeti ve iyi sağlamlığı başta olmak üzere pek çok avantajlı özelliğinden dolayı elektrikli araç ve enerji depolama sistemi üreticileri tarafından benimsenmiştir; Lityum ve Titanyum (LTO):Bu isim, elektrotlardan birinde karbon yerine titanyum ve lityum bulunan pilleri ifade ederken, ikinci elektrot diğer tiplerden birinde (NMC – lityum, manganez ve kobalt gibi) kullanılanla aynıdır. Düşük özgül enerjiye rağmen (bu da depolama kapasitesinin azalması anlamına gelir), bu kombinasyon iyi bir dinamik performansa, iyi bir güvenliğe ve büyük ölçüde artırılmış hizmet ömrüne sahiptir. Bu tip piller %100 deşarj derinliğinde 10.000'den fazla çalışma döngüsünü kabul edebilirken, diğer lityum pil türleri yaklaşık 2.000 döngüyü kabul eder. LiFePO4 piller, son derece yüksek döngü stabilitesi, maksimum enerji yoğunluğu ve minimum ağırlıkla kurşun-asit pillerden daha iyi performans gösterir. Pil düzenli olarak %50 DOD'dan boşaltılır ve ardından tamamen şarj edilirse LiFePO4 pil 6.500'e kadar şarj döngüsü gerçekleştirebilir. Böylece ekstra yatırım uzun vadede karşılığını verir ve fiyat/performans oranı rakipsiz kalır. Güneş pilleri olarak sürekli kullanım için tercih edilen seçimdir. Performans:Pili şarj etme ve bırakma, %98'lik bir toplam döngü verimliliğine sahiptir; hızlı bir şekilde şarj edilir ve ayrıca 2 saatten daha kısa sürede serbest bırakılır; hatta daha kısa bir kullanım ömrü için daha da hızlıdır. Depolama kapasitesi: Lityum demir fosfat akü paketleri 18 kWh'nin üzerinde olabilir; bu, aynı kapasiteye sahip bir kurşun-asit aküden daha az yer kaplar ve daha hafiftir. Pil maliyeti: Lityum demir fosfatın maliyeti kurşun-asit akülerden daha yüksektir, ancak daha uzun ömürlü olması nedeniyle genellikle daha düşük çevrim maliyetine sahiptir
Haberler
