Akumulator słoneczny kontra akumulator litowy: jak wybrać odpowiednie rozwiązanie do magazynowania energii

Wprowadzenie.

Termin «bateria słoneczna» kontra bateria litowa łączy w sobie dwa różne pytania zakupowe. Inwerter słoneczny bateria definiowana jest poprzez jej funkcję: przechowuje energię pochodzącą z systemu fotowoltaicznego do późniejszego wykorzystania. Bateria li towa definiowana jest poprzez sposób przechowywania tej energii: za pomocą elektrochemicznej technologii opartej na litowie. Jednostka LiFePO4 zainstalowana za falownikiem słonecznym jest zatem i oba baterię litową i baterię słoneczną.

Rzeczywiste porównanie, którego zespoły zakupowe potrzebują, dotyczy technologii baterii stosowanych w projektach fotowoltaicznych. Zazwyczaj oznacza to porównanie kwasowo-ołowiowych baterii otwartych, AGM, żelowych oraz produktów opartych na litowie, z profilem eksploatacyjnym the obiektu. Prawidłowy wybór zależy od cykli dziennych, dostępnej energii, zapotrzebowania mocy, dostępu do konserwacji, przestrzeni montażowej, temperatury, oczekiwanej długości życia projektu oraz kosztów przestoju.

Dla instalatorów i integratorów systemów ors, problemem jest ryzyko integracji. Dla dystrybutorów chodzi o asortyment produktów, możliwość serwisowania oraz narażenie na zobowiązania gwarancyjne. Dla klientów komercyjnych kluczowe jest całkowite koszty posiadania, a nie początkowa cena zakupu. niniejszy artykuł przedstawia logikę decyzyjną niezbędną do porównywania technologii bez traktowania żadnej chemii akumulatorów jako automatycznej odpowiedzi dla każdego zastosowania. projektu.

__________________________________________________________________________________________________

Czym jest akumulator słoneczny? ry?

Akumulator słoneczny to akumulator przeznaczony do przechowywania energii elektrycznej wytworzonej przez układ fotowoltaiczny. Termin ten odnosi się do zastosowania, a nie do konkretnej chemii. Akumulator słoneczny może być typu kwasowo-ołowiowego z elektrolitem wolnym, AGM, żelowy, litowo-jonowy, LiFePO4 lub innego rodzaju technologii magazynowania energii, pod warunkiem że jest zintegrowany w systemie ładowanym z generacji słonecznej i zasilającym obciążenia prądu stałego lub przemiennego. w praktycznych warunkach projektowych akumulator pełni trzy funkcje: przesuwa energię słoneczną z momentu jej wytworzenia na moment jej zużycia, wspiera obciążenia w przypadku spadku mocy wydajności PV oraz zapewnia rezerwę energii na wypadek awarii lub pracy w trybie zdalnym.

W praktycznych warunkach projektowych akumulator pełni trzy funkcje: przesuwa energię słoneczną z momentu jej wytworzenia na moment jej zużycia, wspiera obciążenia w przypadku spadku mocy wydajności PV oraz zapewnia rezerwę energii na wypadek awarii lub pracy w trybie zdalnym. bank akumulatorów nie działa w izolacji. Jego wydajność zależy od generacji fotowoltaicznej, sterowania ładowaniem, działania falownika, zarządzania obciążeniem, okablowania, ochrony oraz środowiska instalacji.

Projekt baterii powinien więc rozpocząć się od pytania operacyjnego: jaka energia musi być dostępna, przez jak długo, z jaką mocą oraz przy jakich warunkach pogodowych lub sieciowych? Dyskusja na temat chemii następuje dopiero po sformułowaniu tego pytania.

__________________________________________________________________________________________________

Co to jest bateria litowa?

Bateria litowa to akumulator ładowalny wykorzystujący materiały oparte na litowie do przechowywania i uwalniania energii. Termin ten obejmuje kilka różnych chemii, różniących się kompromisami między gęstością energii, zachowaniem cykli, kosztem, charakterystykami termicznymi oraz mocą bateria litowo-żelazowo-fosforanowa (LiFePO4 lub LFP) jest powszechnie stosowana w zastosowaniach stacjonarnych do magazynowania energii słonecznej, ponieważ dobrze sprawdza się przy częstym ładowaniu i rozładowaniu, zapewnia umiarkowaną do wysokiej pojemności użytkowej oraz pracę o niskim stopniu konieczności konserwacji.

W specyfikacji projektu etykieta chemii nie wystarcza. Praktyczne rozwiązanie baterii obejmuje ogniwka, połączenia międzymiędzyogniwkowe, system zarządzania baterią (BMS), zaciski, obudowę, projektowanie termiczne, interfejsy komunikacyjne, zatwierdzone limity ładowania oraz dokumentację zachowań w przypadku usterki. System BMS jest szczególnie ważny, ponieważ monitoruje napięcie, prąd, temperaturę i stopień naładowania, a następnie stosuje ograniczenia ochronne, gdy warunki eksploatacji przekraczają zatwierdzony zakres.

Produkty litowe znajdują zastosowanie w magazynowaniu energii w budynkach mieszkalnych, domach off-grid, pojazdach rekreacyjnych (RV), stacjach telekomunikacyjnych, komercyjnych systemach rezerwowych oraz mikrosieciach. Ich przydatność zależy od konkretnego zastosowania. Kompaktowa bateria może być odpowiednia dla sprzętu mobilnego, ale nie nadaje się do komercyjnej instalacji o wysokiej mocy. Bateria typu rack może dobrze sprawdzać się w pomieszczeniu technicznym, ale nie będzie pasować do zewnętrznej instalacji narażonej na wibracje bez odpowiedniej obudowy i rozwiązania montażowego.

Aby uzyskać podstawy techniczne dotyczące technologii baterii litowych, zobacz [Czym jest bateria litowa? ] .

__________________________________________________________________________________________________

Bateria słoneczna vs. bateria litowa: Nie rozumienie różnica

Najbardziej wyraźną różnicą jest to:

1. Bateria słoneczna to kategoria zastosowań. Przechowuje elektryczność pochodzącą z energii słonecznej.
2. Bateria litowa to kategoria technologiczna. Przechowuje energię za pomocą chemii opartej na litowie.

Oznacza to, że oba terminy nie są bezpośrednimi alternatywami. Bateria słoneczna może być oparta na ołowiu-kwasie, AGM, żelu lub technologii litowej. bateria litowa może być stosowana w magazynowaniu energii słonecznej, ale może również znaleźć zastosowanie w pojazdach, telekomunikacji, przenośnym sprzęcie lub systemach rezerwowych przemysłowych.

Ta różnica zmienia sposób, w jaki nabywcy powinni oceniać dostawców. Wniosek o „akumulator słoneczny” jest niekompletny, dopóki nabywca nie określi pojemności, napięcie, moc, środowisko, sprzęt do ładowania, model konserwacji oraz czas użytkowania projektowanego urządzenia . Wniosek o „akumulator litowy” jest równie niepełny, dopóki kupujący nie wyjaśni zastosowania. Dobór produktu powinien uwzględniać tłumaczenie obu terminów na wymagania projektowe.

__________________________________________________________________________________________________

Porównanie technologii akumulatorów słonecznych

Tradycyjne akumulatory ołowiowo-kwasowe, typu AGM, żelowe oraz oparte na litowie mogą być stosowane w aplikacjach fotowoltaicznych. Ich praktyczne różnice ujawniają się podczas codziennego cyklowania, częściowego ładowania energią słoneczną, działania w wysokiej temperaturze, ograniczonej przestrzeni montażowej lub trudnego dostępu do konserwacji.

Akumulatory ołowiowo-kwasowe z elektrolitem wolnym są nadal dobrze znane wielu instalatorom. Mogą być dostępne po niższej cenie zakupu i mają ustalone procedury serwisowe. Ich ograniczeniami są masa, potrzeba wentylacji, okresowa konserwacja, mniejsza możliwa głębokość rozładowania przy długim czasie użytkowania oraz dłuższy czas ładowania w fazie zbliżania się do pełnego naładowania.

AGM to uszczelniona odmiana akumulatora ołowiowo-kwasowego. Eliminuje konieczność uzupełniania elektrolitu i może być przydatna w niektórych zastosowaniach rezerwowych, w pojazdach kempingowych oraz na statkach zastosowań. Wciąż wymaga odpowiedniego profilu ładowania i posiada charakterystyczną masę oraz ograniczenia cykliczne technologii ołowiowo-kwasowej przy częstym głębokim rozładowaniu.

Akumulatory żelowe wykorzystują żelowy elektrolit i są również uszczelnione. Mogą być stosowane w wybranych zastosowaniach, gdzie ich wymagania ładowania są dobrze znane. Ich zachowanie podczas ładowania może być mniej wyrozumiałe w przypadku nieprawidłowego skonfigurowania sterowników, a szybkość przyjmowania ładunku może ograniczać odzysk energii słonecznej w niektórych systemach.

Produkty litowe i LiFePO4 zapewniają zazwyczaj wyższą energię użyteczną, lepszą akceptację ładunku oraz niższe koszty konserwacji rutynowej w projektach często cyklujących. Korzyści te należy porównać z wyższymi początkowymi kosztami, zgodnością komponentów, zachowaniem systemu zarządzania baterią (BMS), wsparciem dostawczym oraz polityką rozbudowy. zgodnością komponentów, zachowaniem systemu zarządzania baterią (BMS), wsparciem dostawczym oraz polityką rozbudowy.

Oto porównania kierunkowe, a nie zamiennik arkuszy danych specyficznych dla modelu. Życie kalendarzowe i liczba cykli są powiązane, ale nie identyczne: bank rezerwowy rzadko używany starzeje się głównie z upływem czasu, podczas gdy bank codziennie wykorzystywany do przesuwania energii słonecznej jest bardziej silnie wpływany przez swój cykl ładowania i rozładowania. Życie cykliczne zależy od głębokości rozładowania, szybkości ładowania i rozładowania, temperatury oraz definicji pojemności końcowej. Przegląd zakupowy powinien porównywać produkty w równoważnych warunkach testowych, a nie porównywać ogólnych deklaracji z różnych kart technicznych.

__________________________________________________________________________________________________

Dlaczego akumulatory litowo-jonowe Stają się popularne dla systemów magazynowania energii słonecznej

Magazynowanie energii słonecznej wykracza poza okazjonalne zastosowanie awaryjne. Wiele projektów wykorzystuje teraz akumulatory codziennie do przesuwania energii na wieczór, ograniczania pracy generatorów, zasilania obciążeń w miejscach oddalonych lub zarządzania ograniczeniami w sieci. wieczór, ograniczania pracy generatorów, zasilania obciążeń w miejscach oddalonych lub zarządzania ograniczeniami w sieci. Ten cykl eksploatacji zmienia kryteria doboru.

Częstego ładowania i rozładowania. Akumulator w codziennym zastosowaniu słonecznym musi przyjmować energię w dostępnym oknie generacji fotowoltaicznej i oddawać ją później, bez powodowania nadmiernych strat eksploatacyjnych. LiFePO4 jest często wybierany, ponieważ umożliwia wielokrotne cykle, gdy prąd, temperatura i głębokość rozładowania są utrzymywane w granicach dopuszczalnych. Praktyczną zaletą nie jest sama liczba cykli, lecz możliwość projektowania systemu w oparciu o przewidywalny, codzienny tryb pracy.

Ograniczony dostęp do konserwacji. W przypadku odległych lokalizacji rutynowa konserwacja akumulatorów może być kosztowna. Akumulatory kwasowo-ołowiowe z elektrolitem wolnym mogą być stosowane tam, gdzie zaplanowane są już wizyty serwisowe, a operatorzy mogą dbać o poziom elektrolitu oraz zapewnić odpowiednią wentylację. Tam, gdzie wizyty są rzadkie, obciążenie związane z konserwacją staje się problemem komercyjnym. Wartość niższego poziomu rutynowej konserwacji może mieć istotne znaczenie dla szaf telekomunikacyjnych, odległych obiektów komercyjnych, gospodarstw rolnych oraz rozproszonych portfeli domowych.

Wyższe zapotrzebowanie na energię użytkową. W przypadku obciążeń domowych, urządzeń chłodniczych, sprzętu telekomunikacyjnego, pomp oraz falowników urządzenia stają się coraz powszechniejsze, dlatego zakupujący potrzebują większej ilości użytecznych kWh w określonej przestrzeni. Chemia umożliwiająca wykorzystanie większej części pojemności nominalnej może zmniejszyć wymiary szafy, masę transportową oraz złożoność instalacji.

Długoterminowe wymagania eksploatacyjne. System przeznaczony do wieloletniej pracy należy oceniać pod kątem całkowitego przepływu energii, pojemności zachowania pojemności, procesu serwisowego oraz dostępności modułów. Niska początkowa cena może stracić swoje zalety, jeśli interwały wymiany, koszty pracy, paliwo dla generatorów lub ryzyko przestoju są wysokie.

Dla zakupujących, którzy przechodzą od ogólnego zainteresowania do procesu wyboru technologii, zobacz [Najlepszy akumulator litowy do magazynowania energii słonecznej ] .

__________________________________________________________________________________________________

Jak? jak wybrać odpowiedni akumulator do systemu fotowoltaicznego

Poprawny akumulator dobiera się na podstawie profilu obciążenia i planu eksploatacji, a nie wyłącznie na podstawie oznaczenia chemii. Poniższe pytania należy odpowiedzieć przed złożeniem ofert. zapotrzebowanie energetyczne. Określ dzienną ilość kWh, jaką akumulator musi pokrywać. Oddziel obciążenia niezbędne od obciążeń elastycznych.

Zapotrzebowanie energetyczne. Określ dzienną ilość kWh, jaką akumulator musi pokrywać. Oddziel obciążenia niezbędne od obciążeń elastycznych. zapotrzebowanie energetyczne. Określ dzienną ilość kWh, jaką akumulator musi pokrywać. Oddziel obciążenia niezbędne od obciążeń elastycznych. A obciążenie chłodzenia, obwód komunikacyjny oraz pompa wody mogą mieć bardzo różne skutki dla doboru pojemności magazynu.

Wymagania zapasowe. Zdecyduj, czy akumulator jest potrzebny do samozasilania wieczorem, kilkugodzinnego zasilania krytycznego, jednej nocy lub wielodniowej autonomii poza siecią. Więcej czasu zapasowego wymaga większej energii użytkowej oraz zwykle większej mocy PV do odtworzenia poziomu naładowania akumulatora po rozładowaniu.

Pojemność i moc akumulatora. Pojemność w kWh określa czas działania. Moc w kW lub zdolność prądowa określa, co może działają jednocześnie. Uruchamianie silnika i sprężarki lub przepływ szczytowy mogą wpływać na wymagania dotyczące falownika i systemu zarządzania baterią (BMS), nawet przy codziennym umiarkowanym zużyciu energii.

Środowisko instalacji. Temperatura, wilgotność, pył, wibracje, narażenie na sól, wentylacja oraz dostęp do serwisu wpływają na specyfikację baterii. Pokój akumulatorów w gorącym lokalizacji w głębi lądu, przestrzeń w pojazdzie rekreacyjnym (RV), zewnętrzna szafka oraz telekomunikacyjna lokalizacja nadmorska obudowa nie powinna być traktowana jako taka sama środowisku.

Budżet i koszty cyklu życia. Oceń zakup cenę razem z użyteczną pojemnością energii, prawdopodobieństwem wymiany, pracami konserwacyjnymi, logistyką dostaw, warunkami gwarancji, sprawnością przekształcania oraz czasem przestoju w trakcie eksploatacji. Istotnym wskaźnikiem jest często koszt przypadający na użyteczny dostarczony kWh w planowanym okresie użytkowania.

Przyszła rozbudowa. Potwierdź, czy bateria może zostać rozbudowana przez moduły połączone równolegle, czy nowe moduły muszą odpowiadać pod względem wieku i oprogramowania, czy inwerter obsługuje docelową pojemność oraz czy instalacja fotowoltaiczna może naładować większy bank akumulatorów.

Polityka ekspansji powinna być znana przed złożeniem pierwszego zamówienia zakupowego.

__________________________________________________________________________________________________

Akumulator LiFePO4 w porównaniu z tradycyjnymi bateriami słonecznymi

LiFePO4 jest powszechnie uznawany za odpowiedni do nowoczesnego magazynowania energii słonecznej, ponieważ spełnia kilka typowych warunków projektowych: wielokrotne cyklowanie, ograniczony dostęp do konserwacji, wyższe wymagania co do użytecznej pojemności, montaż modułowy oraz monitorowanie systemu. Nie zawsze jednak jest to najlepsze rozwiązanie.

Kabina sezonowa z niewielkim obciążeniem, istniejącym wyposażeniem do ładowania akumulatorów ołowio-kwasowych, wystarczającą przestrzenią montażową oraz rygorystycznym budżetem inwestycyjnym może nadal uzasadniać zastosowanie akumulatorów AGM lub kwasowo-ołowiowych z elektrolitem ciekłym. Natomiast system zlokalizowany w odległym miejscu, podlegający codziennemu cyklowaniu, przy którym koszty wizyt serwisowych są wysokie, z ograniczoną przestrzenią w szafie rozdzielczej lub potrzebujący szybkiego pobierania energii słonecznej, może bardziej korzystać z LiFePO4. Różnica wynika z ekonomii eksploatacji, a nie z marki.

Dla zakupujących oceniających projekty zdalne i autonomiczne zobacz [Bateria LiFePO4 do systemów fotowoltaicznych off-grid ] .

Specyfikacja powinna również uwzględniać aspekty wykraczające poza chemię. Zadaj pytania, czy system zarządzania baterią (BMS) generuje istotne alarmy, czy dostępne jest monitorowanie zdalne, czy obsługiwana jest komunikacja między baterią a falownikiem oraz czy dokumentacja serwisowa jest wystarczająca dla lokalnej bazy instalatorów. Technicznie zaawansowana bateria może nadal powodować opóźnienia, jeśli procesy integracji i obsługi posprzedażowej są słabe.

__________________________________________________________________________________________________

Powszechne błędy Podczas wybierania akumulatora do magazynowania energii słonecznej

Wybieranie wyłącznie na podstawie początkowej ceny. Cena zakupu is jest widoczna; koszty pracy przy wymianie, utracone godziny pracy, paliwo dla agregatu prądotwórczego, wizyty na miejscu oraz koszty niedostępna pojemność użyteczna często nie jest. Decyzja oparta wyłącznie na pierwszej fakturze może spowodować wyższe koszty w całym systemie. / żywotność .

Ignorowanie pojemności użytecznej. Pojemność nominalna nie jest tym samym co energia dostępna dla obciążenia. Wartość użyteczna zależy od głębokości rozładowania (DoD) ustawień, zapasu baterii, sprawności systemu, temperatury oraz limitów pracy. Porównania zakupowe powinny określać pojemność użyteczną w kWh przy zamierzonym konfigurowaniu.

Ignorowanie wymagań cyklicznych. System rezerwowy oraz system codziennej przesuwki energii słonecznej stawiają różne wymagania. Nabywcy powinni żądaj danych cyklu testowego w odpowiednich warunkach i porównaj warunki gwarancyjne dotyczące utraty pojemności lub przepustowości. utrzymanie lub przepustowość gwarancyjna.

Traktowanie przyszłej ekspansji jako problemu późniejszego. Dodanie drugiego banku może wymagać dopasowania modelu, wieku modułu, oprogramowania sprzętowego, Komunikacji BMS, sprzętu stojaka oraz możliwości falownika i mocy ładowania z paneli fotowoltaicznych. Jeśli tych warunków nie uwzględniono w projekcie początkowym, ekspansja może stać się projektem wymiany. wymiany. projektem wymiany.

Wybór niezgodnych elementów. Akumulator, inwerter, sterownik, kable, odłączacze, urządzenia ochronne i monitoring platforma musi działać jako system skoordynowany. Niewłaściwy cha. profile rge, nieobsługiwane łączność, niewystarczający prąd w przypadku braku ochrony temperatury, ryzyko eksploatacji i ryzyko gwarancyjne.

Traktowanie klimatu jako późniejszego pomysłu. - Nie. w przypadku, gdy urządzenie jest oczyszczone z wody, może przyspieszyć starzenie się, podczas gdy zimno może ograniczyć ładowanie i dostępną pojemność. Strona internetowa warunki powinny kształtować pomieszczenie, planowanie wentylacji, ogrzewania, lokalizacji instalacji i operacji przed wyposażeniem is zamówionej.