Ngay cả trong năm 2022, lưu trữ quang điện vẫn sẽ là chủ đề nóng nhất và pin dự phòng dân dụng là phân khúc năng lượng mặt trời phát triển nhanh nhất, tạo ra thị trường mới và cơ hội mở rộng trang bị thêm năng lượng mặt trời cho các gia đình và doanh nghiệp lớn nhỏ trên toàn thế giới.Pin dự phòng dân dụnglà rất quan trọng đối với bất kỳ ngôi nhà năng lượng mặt trời nào, đặc biệt là trong trường hợp có bão hoặc trường hợp khẩn cấp khác. Thay vì xuất lượng năng lượng mặt trời dư thừa lên lưới, bạn nghĩ sao về việc lưu trữ nó trong pin phòng trường hợp khẩn cấp? Nhưng làm thế nào năng lượng mặt trời được lưu trữ có thể mang lại lợi nhuận? Chúng tôi sẽ thông báo cho bạn về chi phí và lợi nhuận của hệ thống lưu trữ pin gia đình và nêu ra những điểm chính bạn nên lưu ý khi mua hệ thống lưu trữ phù hợp. Hệ thống lưu trữ pin dân dụng là gì? Nó hoạt động như thế nào? Hệ thống lưu trữ pin dân dụng hoặc hệ thống lưu trữ quang điện là sự bổ sung hữu ích cho hệ thống quang điện để tận dụng lợi ích của hệ mặt trời và sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng trong việc đẩy nhanh việc thay thế nhiên liệu hóa thạch bằng năng lượng tái tạo. Pin năng lượng mặt trời gia đình lưu trữ điện năng được tạo ra từ năng lượng mặt trời và giải phóng cho người vận hành vào thời điểm cần thiết. Nguồn điện dự phòng bằng pin là giải pháp thay thế thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí cho máy phát điện chạy bằng khí đốt. Những người sử dụng hệ thống quang điện để tự sản xuất điện sẽ nhanh chóng đạt đến giới hạn. Vào buổi trưa, hệ thống cung cấp rất nhiều năng lượng mặt trời, chỉ có điều ở nhà không có ai sử dụng. Mặt khác, vào buổi tối, cần nhiều điện – nhưng khi đó mặt trời không còn chiếu sáng nữa. Để bù đắp cho sự thiếu hụt nguồn cung này, điện đắt hơn đáng kể được mua từ nhà điều hành lưới điện. 
Trong tình huống này, việc sạc pin dự phòng cho khu dân cư là điều gần như không thể tránh khỏi. Điều này có nghĩa là lượng điện không sử dụng trong ngày sẽ được cung cấp vào buổi tối và ban đêm. Do đó, điện tự tạo có sẵn suốt ngày đêm và bất kể thời tiết. Bằng cách này, việc sử dụng năng lượng mặt trời tự sản xuất được tăng lên tới 80%. Mức độ tự cung cấp, tức là tỷ lệ tiêu thụ điện do hệ thống năng lượng mặt trời cung cấp, tăng lên tới 60%. Pin dự phòng dân dụng nhỏ hơn nhiều so với tủ lạnh và có thể được gắn trên tường trong phòng tiện ích. Các hệ thống lưu trữ hiện đại chứa rất nhiều trí thông minh có thể sử dụng dự báo thời tiết và các thuật toán tự học để cắt giảm lượng tiêu dùng của hộ gia đình ở mức tối đa. Đạt được sự độc lập về năng lượng chưa bao giờ dễ dàng hơn thế – ngay cả khi ngôi nhà vẫn được kết nối với lưới điện. Hệ thống lưu trữ pin tại nhà có đáng không? Các yếu tố phụ thuộc vào là gì? Bộ lưu trữ pin dân dụng là cần thiết để một ngôi nhà sử dụng năng lượng mặt trời vẫn hoạt động trong thời gian mất điện lưới và chắc chắn cũng sẽ hoạt động vào ban đêm. Nhưng tương tự như vậy, pin mặt trời cải thiện tính kinh tế của hệ thống kinh doanh bằng cách giữ năng lượng mặt trời mà nếu không sẽ được cung cấp trở lại lưới điện ở mức thua lỗ, chỉ để triển khai lại nguồn điện đó đôi khi khi năng lượng đắt nhất. Bộ lưu trữ pin trong nhà bảo vệ chủ sở hữu năng lượng mặt trời khỏi sự cố lưới điện và bảo vệ tính kinh tế kinh doanh của hệ thống trước những thay đổi trong khung giá năng lượng. Việc có đáng đầu tư hay không phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Mức chi phí đầu tư. Chi phí cho mỗi kilowatt giờ công suất càng thấp thì hệ thống lưu trữ sẽ tự chi trả càng sớm. Tuổi thọ củapin năng lượng mặt trời gia đình Bảo hành 10 năm của nhà sản xuất là thông lệ trong ngành. Tuy nhiên, giả định thời gian sử dụng hữu ích lâu hơn. Hầu hết pin năng lượng mặt trời tại nhà có công nghệ lithium-ion đều hoạt động ổn định trong ít nhất 20 năm. Tỷ lệ điện tự tiêu dùng Việc lưu trữ năng lượng mặt trời càng làm tăng khả năng tự tiêu thụ thì càng có nhiều khả năng có giá trị. Chi phí điện khi mua từ lưới điện Khi giá điện cao, chủ sở hữu hệ thống quang điện tiết kiệm bằng cách tiêu thụ lượng điện tự tạo ra. Trong vài năm tới, dự đoán giá điện sẽ tiếp tục tăng nên nhiều người coi pin năng lượng mặt trời là một khoản đầu tư khôn ngoan. Giá cước nối lưới Chủ sở hữu hệ thống năng lượng mặt trời nhận được càng ít tiền trên mỗi kilowatt giờ thì họ càng phải trả nhiều tiền hơn để lưu trữ điện thay vì đưa vào lưới điện. Trong 20 năm qua, giá cước kết nối lưới đã giảm dần và sẽ tiếp tục giảm. Có những loại hệ thống lưu trữ năng lượng pin tại nhà nào? Hệ thống pin dự phòng tại nhà mang lại nhiều lợi ích, bao gồm khả năng phục hồi, tiết kiệm chi phí và sản xuất điện phi tập trung (còn được gọi là "hệ thống năng lượng phân tán tại nhà"). Vậy pin năng lượng mặt trời gia đình có những loại nào? Chúng ta nên lựa chọn như thế nào? Phân loại chức năng theo chức năng dự phòng: 1. Bộ nguồn UPS tại nhà Đây là dịch vụ cấp công nghiệp dành cho nguồn điện dự phòng yêu cầu các bệnh viện, phòng dữ liệu, chính phủ liên bang hoặc thị trường quân sự thường yêu cầu các thiết bị thiết yếu và nhạy cảm của họ phải hoạt động liên tục. Với bộ nguồn UPS trong nhà, đèn trong nhà bạn thậm chí có thể không nhấp nháy nếu lưới điện bị hỏng. Hầu hết các gia đình không cần hoặc có ý định trả tiền cho mức độ tin cậy này – trừ khi họ đang vận hành thiết bị lâm sàng quan trọng trong nhà bạn. 2. Nguồn điện 'Gián đoạn' (dự phòng toàn bộ ngôi nhà). Bước tiếp theo của UPS là cái mà chúng tôi gọi là 'nguồn điện gián đoạn' hoặc IPS. IPS chắc chắn sẽ cho phép toàn bộ ngôi nhà của bạn tiếp tục chạy bằng năng lượng mặt trời và pin nếu lưới điện bị hỏng, nhưng bạn chắc chắn sẽ trải qua một khoảng thời gian ngắn (vài giây) khi mọi thứ trong nhà bạn chuyển sang màu đen hoặc xám như hệ thống dự phòng đi vào thiết bị. Bạn có thể cần phải đặt lại đồng hồ điện tử đang nhấp nháy của mình, nhưng ngoài ra, bạn sẽ có thể sử dụng mọi thiết bị gia dụng của mình như bình thường miễn là còn pin. 3. Cung cấp điện trong tình huống khẩn cấp (dự phòng một phần). Một số chức năng nguồn dự phòng hoạt động bằng cách kích hoạt mạch tình huống khẩn cấp khi phát hiện lưới điện thực sự đã giảm. Điều này sẽ cho phép các thiết bị điện trong nhà được liên kết với mạch này – thường là tủ lạnh, đèn và một số ổ cắm điện chuyên dụng – tiếp tục chạy pin và/hoặc tấm quang điện trong thời gian mất điện. Loại dự phòng này rất có thể là một trong những lựa chọn phổ biến, hợp lý và thân thiện với ngân sách nhất cho các gia đình trên khắp thế giới, vì việc vận hành cả một ngôi nhà bằng bộ pin sẽ nhanh chóng tiêu hao chúng. 4. Hệ thống lưu trữ và năng lượng mặt trời không nối lưới một phần. Tùy chọn cuối cùng có thể gây chú ý là 'hệ thống không nối lưới một phần'. Với hệ thống không nối lưới một phần, ý tưởng này là tạo ra một khu vực 'ngoài lưới điện' chuyên dụng trong nhà, khu vực này liên tục hoạt động bằng hệ thống năng lượng mặt trời và pin đủ lớn để tự duy trì mà không cần lấy điện từ lưới điện. Bằng cách này, các lô hàng thiết yếu của gia đình (tủ lạnh, đèn, v.v.) vẫn tiếp tục hoạt động ngay cả khi lưới điện bị hỏng mà không bị gián đoạn. Ngoài ra, vì năng lượng mặt trời và pin có kích thước để tự chạy mãi mà không cần nối lưới nên sẽ không cần phân bổ mức sử dụng điện năng trừ khi các thiết bị bổ sung được cắm vào mạch điện ngoài lưới. Phân loại theo công nghệ hóa học pin: Pin axit chì làm pin dự phòng dân dụng 
Pin axit chìlà loại pin sạc lâu đời nhất và pin có chi phí thấp nhất hiện có để lưu trữ năng lượng trên thị trường. Chúng xuất hiện vào đầu thế kỷ trước, những năm 1900 và cho đến ngày nay vẫn là loại pin được ưa chuộng trong nhiều ứng dụng do độ bền và giá thành thấp. Nhược điểm chính của chúng là mật độ năng lượng thấp (nặng và cồng kềnh) và tuổi thọ ngắn, không chấp nhận số chu kỳ nạp và xả lớn, ắc quy axit-chì cần được bảo dưỡng thường xuyên để cân bằng hóa học trong ắc quy nên đặc điểm của nó là làm cho nó không phù hợp cho việc phóng điện tần số trung bình đến cao hoặc các ứng dụng kéo dài từ 10 năm trở lên. Chúng cũng có nhược điểm là độ sâu xả thấp, thường bị giới hạn ở mức 80% trong những trường hợp cực đoan hoặc 20% khi hoạt động thường xuyên để có tuổi thọ cao hơn. Việc xả quá mức sẽ làm suy giảm các điện cực của pin, làm giảm khả năng lưu trữ năng lượng và hạn chế tuổi thọ của pin. Pin axit chì yêu cầu duy trì trạng thái sạc liên tục và phải luôn được bảo quản ở trạng thái sạc tối đa thông qua kỹ thuật thả nổi (duy trì sạc bằng dòng điện nhỏ, đủ để hủy bỏ hiệu ứng tự phóng điện). Những loại pin này có thể được tìm thấy trong một số phiên bản. Phổ biến nhất là pin có lỗ thông hơi, sử dụng chất điện phân lỏng, pin gel điều chỉnh bằng van (VRLA) và pin có chất điện phân nhúng trong thảm sợi thủy tinh (được gọi là AGM – thảm thủy tinh thấm), có hiệu suất trung bình và giảm giá thành so với pin gel. Pin điều chỉnh bằng van gần như được bịt kín, giúp ngăn ngừa rò rỉ và làm khô chất điện phân. Van hoạt động trong việc giải phóng khí trong tình huống quá tải. Một số pin axit chì được phát triển cho các ứng dụng công nghiệp cố định và có thể chấp nhận chu kỳ xả sâu hơn. Ngoài ra còn có một phiên bản hiện đại hơn đó là ắc quy chì-carbon. Vật liệu gốc carbon được thêm vào các điện cực mang lại dòng điện tích và phóng điện cao hơn, mật độ năng lượng cao hơn và tuổi thọ dài hơn. Một ưu điểm của pin axit chì (trong bất kỳ biến thể nào của nó) là chúng không cần hệ thống quản lý sạc phức tạp (như trường hợp của pin lithium mà chúng ta sẽ thấy tiếp theo). Pin chì ít có khả năng bắt lửa và phát nổ khi sạc quá mức vì chất điện phân của chúng không dễ cháy như pin lithium. Ngoài ra, việc sạc quá mức nhẹ không gây nguy hiểm cho các loại pin này. Thậm chí một số bộ điều khiển sạc còn có chức năng cân bằng khiến pin hoặc bộ pin sạc hơi quá mức, khiến tất cả pin đều đạt trạng thái sạc đầy. Trong quá trình cân bằng, các pin cuối cùng được sạc đầy trước các pin khác sẽ có điện áp tăng nhẹ mà không gặp rủi ro, trong khi dòng điện chạy bình thường qua sự liên kết nối tiếp của các phần tử. Bằng cách này, chúng ta có thể nói rằng pin chì có khả năng cân bằng một cách tự nhiên và sự mất cân bằng nhỏ giữa các pin của pin hoặc giữa các pin của ngân hàng không gây rủi ro. Hiệu suất:Hiệu suất của pin axit chì thấp hơn nhiều so với pin lithium. Trong khi hiệu suất phụ thuộc vào tốc độ sạc, hiệu suất khứ hồi thường được giả định là 85%. Dung lượng lưu trữ:Pin axit chì có nhiều điện áp và kích cỡ khác nhau, nhưng nặng hơn 2-3 lần mỗi kWh so với lithium iron phosphate, tùy thuộc vào chất lượng của pin. Chi phí pin:Pin axit chì rẻ hơn 75% so với pin lithium iron phosphate, nhưng đừng để bị đánh lừa bởi mức giá thấp. Những loại pin này không thể sạc hoặc xả nhanh, có tuổi thọ ngắn hơn nhiều, không có hệ thống quản lý pin bảo vệ và cũng có thể cần phải bảo trì hàng tuần. Điều này dẫn đến tổng chi phí trên mỗi chu kỳ cao hơn mức hợp lý để giảm chi phí điện năng hoặc hỗ trợ các thiết bị hạng nặng. Pin lithium dùng làm pin dự phòng dân dụng 
Hiện nay, loại pin thành công nhất về mặt thương mại là pin lithium-ion. Sau khi công nghệ lithium-ion được áp dụng vào các thiết bị điện tử cầm tay, nó đã bước vào các lĩnh vực ứng dụng công nghiệp, hệ thống điện, lưu trữ năng lượng quang điện và xe điện. Pin lithium-ionvượt trội hơn nhiều loại pin sạc khác về nhiều mặt, bao gồm khả năng lưu trữ năng lượng, số chu kỳ làm việc, tốc độ sạc và hiệu quả chi phí. Hiện nay, vấn đề duy nhất là sự an toàn, chất điện phân dễ cháy có thể bắt lửa ở nhiệt độ cao, đòi hỏi phải sử dụng hệ thống giám sát và điều khiển điện tử. Lithium là kim loại nhẹ nhất, có tiềm năng điện hóa cao nhất và cung cấp mật độ năng lượng theo thể tích và khối lượng cao hơn so với các công nghệ pin đã biết khác. Công nghệ lithium-ion đã giúp thúc đẩy việc sử dụng các hệ thống lưu trữ năng lượng, chủ yếu liên quan đến các nguồn năng lượng tái tạo không liên tục (mặt trời và gió), đồng thời cũng thúc đẩy việc sử dụng xe điện. Pin lithium-ion được sử dụng trong hệ thống điện và xe điện là loại chất lỏng. Những loại pin này sử dụng cấu trúc truyền thống của pin điện hóa, với hai điện cực được ngâm trong dung dịch điện phân lỏng. Máy phân tách (vật liệu cách điện xốp) được sử dụng để tách các điện cực một cách cơ học đồng thời cho phép các ion chuyển động tự do qua chất điện phân lỏng. Đặc điểm chính của chất điện phân là cho phép dẫn dòng ion (được hình thành bởi các ion, là các nguyên tử thừa hoặc thiếu electron), đồng thời không cho electron đi qua (như xảy ra trong vật liệu dẫn điện). Sự trao đổi ion giữa các điện cực dương và âm là cơ sở cho hoạt động của pin điện hóa. Nghiên cứu về pin lithium có thể bắt nguồn từ những năm 1970, công nghệ này đã trưởng thành và bắt đầu được sử dụng thương mại vào khoảng những năm 1990. Pin lithium polymer (có chất điện phân polymer) hiện được sử dụng trong pin điện thoại, máy tính và nhiều thiết bị di động khác nhau, thay thế pin niken-cadmium cũ hơn, vấn đề chính của nó là "hiệu ứng bộ nhớ" làm giảm dần dung lượng lưu trữ. Khi pin được sạc trước khi pin được xả hết. So với pin niken-cadmium cũ, đặc biệt là pin axit chì, pin lithium-ion có mật độ năng lượng cao hơn (lưu trữ nhiều năng lượng hơn trên mỗi thể tích), có hệ số tự xả thấp hơn và có thể chịu được nhiều lần sạc hơn và số chu kỳ xả , có nghĩa là tuổi thọ sử dụng lâu dài. Khoảng đầu những năm 2000, pin lithium bắt đầu được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô. Khoảng năm 2010, pin lithium-ion thu hút được sự quan tâm đến việc lưu trữ năng lượng điện trong các ứng dụng dân dụng vàhệ thống ESS (Hệ thống lưu trữ năng lượng) quy mô lớn, chủ yếu là do việc sử dụng các nguồn năng lượng ngày càng tăng trên toàn thế giới. Năng lượng tái tạo không liên tục (mặt trời và gió). Pin lithium-ion có thể có hiệu suất, tuổi thọ và chi phí khác nhau, tùy thuộc vào cách chúng được sản xuất. Một số vật liệu đã được đề xuất, chủ yếu dùng làm điện cực. Thông thường, pin lithium bao gồm một điện cực dựa trên kim loại lithium tạo thành cực dương của pin và một điện cực carbon (than chì) tạo thành cực âm. Tùy thuộc vào công nghệ được sử dụng, các điện cực làm từ lithium có thể có cấu trúc khác nhau. Các vật liệu được sử dụng phổ biến nhất để sản xuất pin lithium và các đặc điểm chính của loại pin này như sau: Oxit liti và coban (LCO):Năng lượng riêng cao (Wh/kg), khả năng lưu trữ tốt và tuổi thọ đạt yêu cầu (số chu kỳ), phù hợp với các thiết bị điện tử, nhược điểm là công suất riêng (W/kg) Nhỏ, làm giảm tốc độ xếp dỡ; Oxit liti và mangan (LMO):cho phép dòng điện tích và phóng cao với năng lượng riêng thấp (Wh/kg), làm giảm khả năng lưu trữ; Liti, Niken, Mangan và Coban (NMC):Kết hợp các đặc tính của pin LCO và LMO. Ngoài ra, sự hiện diện của niken trong chế phẩm giúp tăng năng lượng riêng, mang lại khả năng lưu trữ lớn hơn. Niken, mangan và coban có thể được sử dụng với các tỷ lệ khác nhau (để hỗ trợ cái này hoặc cái kia) tùy thuộc vào loại ứng dụng. Nhìn chung, kết quả của sự kết hợp này là một loại pin có hiệu suất tốt, khả năng lưu trữ tốt, tuổi thọ cao và giá thành thấp. Liti, niken, mangan và coban (NMC):Kết hợp các tính năng của pin LCO và LMO. Ngoài ra, sự hiện diện của niken trong chế phẩm giúp tăng năng lượng riêng, mang lại khả năng lưu trữ lớn hơn. Niken, mangan và coban có thể được sử dụng theo các tỷ lệ khác nhau, tùy theo loại ứng dụng (để ưu tiên đặc tính này hay đặc tính khác). Nhìn chung, kết quả của sự kết hợp này là một viên pin có hiệu năng tốt, khả năng lưu trữ tốt, tuổi thọ tốt và giá thành vừa phải. Loại ắc quy này đã được sử dụng rộng rãi trên xe điện và còn phù hợp với hệ thống lưu trữ năng lượng cố định; Liti sắt photphat (LFP):Sự kết hợp LFP cung cấp cho pin hiệu suất động tốt (tốc độ sạc và xả), tuổi thọ kéo dài và tăng độ an toàn do tính ổn định nhiệt tốt. Sự vắng mặt của niken và coban trong thành phần của chúng giúp giảm chi phí và tăng tính sẵn có của những loại pin này để sản xuất hàng loạt. Mặc dù khả năng lưu trữ của nó không phải là cao nhất nhưng nó đã được các nhà sản xuất xe điện và hệ thống lưu trữ năng lượng áp dụng do có nhiều đặc tính ưu việt, đặc biệt là giá thành thấp và độ bền tốt; Liti và Titan (LTO):Tên này dùng để chỉ loại pin có titan và lithium ở một trong các điện cực, thay thế carbon, trong khi điện cực thứ hai được sử dụng tương tự ở một trong các loại khác (chẳng hạn như NMC – lithium, mangan và coban). Mặc dù năng lượng riêng thấp (có nghĩa là dung lượng lưu trữ giảm), sự kết hợp này có hiệu suất động tốt, độ an toàn tốt và tuổi thọ sử dụng tăng lên đáng kể. Pin loại này có thể chấp nhận hơn 10.000 chu kỳ hoạt động ở độ sâu xả 100%, trong khi các loại pin lithium khác chấp nhận khoảng 2.000 chu kỳ. Pin LiFePO4 hoạt động tốt hơn pin axit chì với độ ổn định chu kỳ cực cao, mật độ năng lượng tối đa và trọng lượng tối thiểu. Nếu pin được xả thường xuyên từ mức 50% DOD và sau đó được sạc đầy, pin LiFePO4 có thể thực hiện tới 6.500 chu kỳ sạc. Vì vậy, khoản đầu tư bổ sung sẽ mang lại lợi ích lâu dài và tỷ lệ giá/hiệu suất vẫn không thể đánh bại. Chúng là sự lựa chọn ưu tiên để sử dụng liên tục làm pin năng lượng mặt trời. Hiệu suất:Sạc và xả pin có hiệu suất tổng chu kỳ là 98% trong khi được sạc nhanh và giải phóng trong khung thời gian dưới 2 giờ – và thậm chí nhanh hơn để giảm tuổi thọ. Dung lượng lưu trữ: một bộ pin lithium sắt photphat có thể có công suất trên 18 kWh, sử dụng ít không gian hơn và nặng hơn pin axit chì có cùng dung lượng. Chi phí pin: Lithium sắt photphat có xu hướng đắt hơn pin axit chì, tuy nhiên thường có chi phí chu kỳ thấp hơn do tuổi thọ cao hơn
Tin tức
