Слънчева батерия срещу литиева батерия: как да изберете подходящото решение за съхранение на енергия

Въведение.

Терминът «слънчева батерия» срещу литиева батерия обединява два различни въпроса, свързани с покупката. Соларен батерията се дефинира от това какво прави: съхранява енергия от фотоволтаична система за по-късно използване. Литиева батерия се дефинира от начина, по който съхранява тази енергия: чрез електрохимична технология, базирана на литий. Единица LiFePO4, инсталирана зад слънчев инвертор, следователно и двете литиев батерия и слънчева батерия.

Сравнението, от което всъщност имат нужда екипите за набавки, е между технологиите на батерии, използвани в слънчеви проекти. Това обикновено означава сравнение на наводнени оловно-кисели батерии, AGM, гелови и литиеви продукти спрямо работния профил на the обекта. Правилният избор зависи от ежедневното циклиране, полезната енергия, мощностната консумация, достъпността за поддръжка, инсталационното пространство, температурата, очакваният срок на експлоатация на проекта и разходите за просто стояне.

За инсталатори и системни интегратори орс, проблемът е риска от интеграция. За дистрибуторите това са асортиментът от продукти, възможностите за поддръжка и гаранционната отговорност. За търговските покупатели ключовият фактор е общата стойност на притежанието, а не първоначалната покупна цена. Тази статия излага логиката за вземане на решения, необходима за сравнение на технологиите, без да се приема която и да е батерийна химия като автоматичен отговор за всяка ситуация. Какво представлява слънчевата батерия? проект.

__________________________________________________________________________________________________

Слънчева батерия е презареждаща се батерия, използвана за съхраняване на електричество, генерирано от фотогалваничен масив. Този термин описва ри?

Приложението, а не конкретна химическа композиция. Слънчевата батерия може да е с наводнен оловно-киселинен тип, AGM, гелова, литиево-йонна, LiFePO4 или друга технология за съхранение на енергия, стига да е интегрирана в система, която я зарежда от слънчева генерация и я разрежда към товари с постоянен или променлив ток. на практика, в рамките на проект, батерията изпълнява три функции: премества слънчевата енергия от момента на нейното производство до момента на нейното потребление, поддържа товарите при намаляване на изхода от фотоволтаичните панели и осигурява резервна енергия при прекъсвания или при работа в отдалечени райони.

В практическо проектно отношение батерията изпълнява три задачи. Тя премества слънчевата енергия от времето на нейното производство до времето на нейното потребление, поддържа товарите, когато изходът от PV намалее, и осигурява енергиен резерв при прекъсвания или при отдалечена работа. батерийната банка не работи изолирано. Производителността ѝ зависи от фотоволтаичната генерация, контрола на зареждането, поведението на инвертора, управлението на натоварването, кабелирането, защитата и инсталационната среда.

Проектът за акумулатори следователно трябва да започне с операционен въпрос: каква енергия трябва да е налична, за колко време, при каква мощност и при кои метеорологични или мрежови условия? Обсъждането на химическия състав се провежда след формулирането на този въпрос.

__________________________________________________________________________________________________

Какво е литиева батерия?

Литиевият акумулатор е презареждаем акумулатор, който използва материали, базирани на литий, за съхраняване и освобождаване на енергия. Този термин обхваща няколко химически състава с различни компромиси по отношение на плътност на енергията, циклично поведение, разходи, термични характеристики и мощност възможност. За стационарно слънчево съхранение широко се използва литиево-железо-фосфатът — LiFePO4 или LFP, тъй като той отговаря добре на честото циклиране, умерено до висока използваема капацитетност и работа с ниски изисквания за поддръжка.

В спецификацията на един проект химическият етикет не е достатъчен. Използваемото батерийно решение включва клетки, междинни връзки, система за управление на батерията (BMS), терминали, корпус, термичен дизайн, интерфейси за комуникация, одобрени граници за зареждане и документация за поведението при повреда. BMS е особено важна, тъй като следи напрежението, тока, температурата и състоянието на заряд, а след това прилага защитни граници, когато работните условия надхвърлят одобрените стойности.

Литиевите продукти се използват в домашни системи за съхранение на енергия, автономни жилища, каравани, телекомуникационни обекти, комерсиални резервни системи и микросетове. Приложимостта им зависи от конкретната употреба. Компактна батерия може да е подходяща за мобилно оборудване, но неподходяща за високомощен комерсиален обект. Батерия в стойка може да работи добре в помещение за оборудване, но да не е подходяща за външна инсталация, подложена на вибрации, без подходящ корпус и конструкция за монтиране.

За техническа основа относно технологията на литиевите батерии вижте [Какво е литиева батерия? ] .

__________________________________________________________________________________________________

Слънчева батерия срещу литиеви батерии: Нед оразумяване разликата

Най-ясно различие е следното:

1. Слънчева батерия е приложна категория. Тя съхранява електричество, получено от слънчева енергия.
2. Литиева батерия е технологична категория. Тя съхранява енергия чрез литиево-базирана химия.

Това означава, че двете термина не са директни алтернативи. Слънчева батерия може да се базира на оловно-киселинна, AGM, гелова или литиева технология. литиева батерия може да се използва за слънчево съхранение, но също така може да се използва в превозни средства, телекомуникации, преносимо оборудване или индустриални резервни приложения.

Това различие променя начина, по който купувачите трябва да оценяват доставчиците. Заявка за „слънчева батерия“ е непълна, докато купувачът определи капацитета, напрежение, мощност, околната среда, зарядно оборудване, модел на поддръжка и проектен срок на експлоатация . Заявка за „литиевата батерия“ също е недостатъчно точно понятие, докато купувачът не обясни приложението. Изборът на продукт трябва да преведе и двете термина в изискванията за проекта.

__________________________________________________________________________________________________

Сравнение на технологиите за слънчеви батерии

Традиционните оловно-кисели, AGM, гелови и литиеви натрупващи продукти могат да се използват в слънчеви приложения. Практическите разлики между тях стават очевидни при ежедневно циклиране, частично слънчево зареждане, висока температура, ограничено монтажно пространство или ограничен достъп за поддръжка.

Напълнените оловно-кисели батерии са познати на много монтажници. Те могат да се предлагат по-евтини и имат установени практики за обслужване. Ограниченията им са теглото, необходимостта от вентилация, периодична поддръжка, по-ниска използваема дълбочина на разреждане при изискване за дълъг срок на експлоатация и по-бавно презареждане при приближаване до пълна капацитетност.

AGM е герметичен оловно-кисел формат. Той избягва допълването на електролит и може да се окаже полезен в определени резервни системи, РВ и морски приложения. Все още изисква правилен профил на зареждане и има вродената тежест и ограничения по брой цикли на технологията с оловно-киселинни акумулатори при често дълбоко разреждане.

Геловите батерии използват гелов електролит и също са запечатани. Те могат да се използват в избрани приложения, където техните изисквания за зареждане са добре известни. Поведението им при зареждане може да е по-малко толерантно при неправилна конфигурация на контролерите, а скоростта им на приемане на заряд може да ограничи възстановяването от слънчева енергия в някои системи.

Литиевите и LiFePO4 продукти обикновено осигуряват по-висока използваема енергия, по-силно приемане на заряд и по-ниско рутинно обслужване за проекти, които често циклират. Тези предимства трябва да се претеглят срещу по-високата първоначална цена, съвместимостта на компонентите, поведението на BMS, поддръжката на доставките и политиката за разширение. съвместимостта на компонентите, поведението на BMS, поддръжката на доставките и политиката за разширение.

Това са насочени сравнения, а не замяна на специфичните за модела технически паспорти. Календарният живот и цикличният живот са свързани, но не идентични: резервна батерийна система с лека употреба може да остарява предимно с времето, докато батерийна система за ежедневно преместване на слънчева енергия е по-силно повлияна от своя цикличен профил. Цикличният живот зависи от дълбочината на разреждане, скоростта на зареждане и разреждане, температурата и дефиницията за капацитет в края на живота. При оценка на доставките трябва да се сравняват продукти при еквивалентни изпитателни условия, а не да се сравняват водещите твърдения от различни технически паспорти.

__________________________________________________________________________________________________

Защо литиевите батерии Стават популярни за такива слънчеви енергийни системи за съхранение

Системите за съхранение на слънчева енергия вече надхвърлят ролята на случайна резервна енергия. Много проекти сега използват батерии ежедневно, за да преместват енергията към вечерните часове, да намалят работата на генераторите, да подпомагат отдалечени потребители или да управляват ограниченията в мрежата. Този режим на работа променя критериите за избор.

Често зареждане и разреждане. Акумулаторът в ежедневно слънчево приложение трябва да приема енергия по време на наличния фотоволтаичен прозорец и да я връща по-късно, без да причинява излишни експлоатационни загуби. LiFePO4 често се избира, защото може да поддържа многократни цикли, когато токът, температурата и дълбочината на разреждане се поддържат в рамките на одобрените граници. Практическото предимство не е броят на циклите като отделна величина; а е възможността да се проектира около предвидим режим на ежедневна експлоатация.

Ограничения достъп за поддръжка. На отдалечен обект рутинното обслужване на акумулаторите може да е скъпо. Наводнените оловно-киселинни акумулатори могат да са приложими там, където посещенията на обекта вече са планирани и операторите могат да поддържат електролита и изискванията за вентилация. Където посещенията са рядко, натоварването от поддръжка става комерсиален въпрос. Стойността от по-ниската рутинна поддръжка може да е значима за телекомуникационни укрития, селски търговски обекти, ферми и разпределени жилищни портфолиа.

По-високо изискване за полезна енергия. Като домакински натоварвания, хладилници, комуникационно оборудване, помпи и инверторни уреди стават по-разпространени, купувачите имат нужда от повече полезни kWh в рамките на определена площ. химически състав, който поддържа по-висока полезна част от номиналната мощност, може да намали обема на шкафовете, теглото при транспортиране и сложността при инсталиране.

Дълги изисквания за срок на експлоатация. Система, предназначена да работи години наред, трябва да се оценява спрямо пропускателна способност, запазване на капацитета, процес на обслужване и наличност на модули. ниска първоначална цена може да загуби своето предимство, ако интервалите за подмяна, трудовите разходи, горивото за генераторите или рисковете от простои са високи.

За купувачи, които преминават от общ интерес към процес на избор на технология, вижте [Най-добрата литиева батерия за слънчева енергия ] .

__________________________________________________________________________________________________

Как как да изберете правилната батерия за слънчева система

Правилната батерия се избира въз основа на профила на натоварването и плана за експлоатация, а не само от етикета на химическия състав. Преди да поискате цитирани цени, трябва да бъдат отговорени следните въпроси.

Енергийно потребление. Определяне е дневното количество киловатчасове, които батерията трябва да осигурява. Разделете основните натоварвания от гъвкавите натоварвания. А нагрузът за охлаждане, комуникационна верига и водна помпа може да имат много различни последици за размера на системата за съхранение.

Изисквания за резервно захранване. Определете дали батерията е необходима за самоизползване вечерта, за няколко часа критично резервно захранване, за един нощен период или за многодневна автономност извън мрежата. По-дългото резервно захранване изисква повече използваема енергия и обикновено повече фотоволтаична (PV) мощност, за да се възстанови батерията след разреждане.

Капацитет и мощност на батерията в кВч определя продължителността. Мощността в кВт или способността за ток определя какво може да работи едновременно. Стартирането на мотора и компресорите или върховете на тока могат да определят изискванията към инвертора и BMS, дори когато дневното енергийно потребление е скромно.

Монтажна среда. Температура, влажност, прах, вибрации, излагане на сол, вентилация и достъп за поддръжка всички влияят върху спецификацията на батерията. Стая за батерии на горещо вътрешно местоположение, отсек в РК, открито кабинет и крайбрежна телекомуникационна система кожухът не трябва да се счита за едно и също нещо среда.

Бюджет и цикъл на експлоатация. Оценете закупуването заедно с използваемата енергия, вероятността за замяна, трудовите разходи за поддръжка, логистиката при доставката, гаранционните условия, ефективността на преобразуването и простоите в експлоатация. Съответният показател често е разходът за използваем киловатчас, доставен на място през планирания период на експлоатация.

Бъдещо разширение. Потвърдете дали батерията може да се разшири чрез паралелни модули, дали новите модули трябва да съответстват по възраст и фърмуер, дали инверторът поддържа целевата капа капацитет и дали PV масивът може да презареди по-голямата батерийна банка.

Политиката за разширение трябва да е известна преди първата поръчка да бъде направена.

__________________________________________________________________________________________________

LiFePO4 батерия в сравнение с традиционните слънчеви батерии

LiFePO4 широко се счита за подходящ за съвременни системи за съхранение на слънчева енергия, тъй като отговаря на няколко често срещани условия при проектирането: многократно циклиране, ограничен достъп за поддръжка, по-високи изисквания към полезната вместимост, модулна инсталация и мониторинг на системата. Това не винаги е правилният избор.

Сезонна кабина с леки натоварвания, съществуващи зарядни устройства за оловно-кисели батерии, достатъчно място за инсталация и строг бюджет за капитали може да оправдае използването на AGM или течни оловно-кисели батерии. Отдалечена система с ежедневно циклиране, скъпи посещения на терен, ограничено пространство в шкафовете или необходимост от бързо абсорбиране на слънчева енергия може да придава по-голяма стойност на LiFePO4. Разликата идва от експлоатационната икономика, а не от брандирането.

За купувачи, които оценяват проекти за дистанционно и автономно управление, вижте [LiFePO4 батерия за автономни слънчеви системи ] .

Спецификацията трябва да надхвърля и химическия състав. Попитайте дали системата за управление на батерията (BMS) предоставя значими аларми, дали е наличен дистанционен мониторинг, дали се поддържа комуникация между батерията и инвертора и дали документацията за обслужване е достатъчна за местната база от инсталатори. Технически способна батерия все пак може да причини забавяния, ако процесите за интеграция и следпродажбена поддръжка са слаби.

__________________________________________________________________________________________________

Общи грешки При избор на батерия за слънчева енергийна система

Избор единствено въз основа на първоначалната цена. Цената за покупка is е видима; трудовите разходи за замяна, загубените работни часове, горивото за генератора, мястото посещения и често не са налични използваемата мощност. Решение, основано само на първата фактура, може да доведе до по-високи разходи през целия срок на експлоатация на системата. eM живот .

Игнориране на използваемата мощност. Номиналната мощност не е същото като енергията, която е на разположение за натоварването. Използваемата стойност зависи от дълбочината на разреждане (DoD), настройките, резервната мощност на батериите, ефективността на системата, температурата и работните ограничения. Сравненията при набавките трябва да посяват използваемите kWh при предвидената конфигурация.

Игнориране на изискванията за цикли. Резервна система и слънчевата система за ежедневна смяна на времето налага различни изисквания. Купувачите трябва да да поиска данни за цикъла при съответните условия на изпитване и да сравнява капацитета-ре условия за гаранция на производителността.

Лечение на бъдещи това е проблем, който ще бъде решен по-късно. Добавянето на втори банкомат може да изисква съвпадащ модел, възраст на модула, фърмуер, БМС комуникация, хардуер на ракови, инвентаризация в допълнение към това, в рамките на тази програма се предвижда да се осигури Ако тези условия не са разгледани в първоначалното проектиране, разширяването може да се превърне в цементен проект.

Избор на несъвместими компоненти. Батерия, инвертор, контролер, кабели, прекъсвачи, устройства за защита и мониторинг платформата трябва да функционира като координирана система. Неправилни профили на зареждане, неподдържани комуникации, недостатъчна токова способност или липса на температурна защита водят до рискове при пускането в експлоатация и гаранцията. способност или липса на температурна защита водят до рискове при пускането в експлоатация и гаранцията. способност или липса на температурна защита водят до рискове при пускането в експлоатация и гаранцията.

Трактоване на климата като второстепенен фактор. Топлината може да ускори стареенето, докато студът може да ограничи зареждането и наличния капацитет. Условията на мястото трябва да определят типа на корпуса, вентилацията, отоплението, местоположението на инсталацията и планирането на експлоатацията преди избора на оборудването. вентилацията, отоплението, местоположението на инсталацията и планирането на експлоатацията преди избора на оборудването. is поръчано.