Baterie solară versus baterie de litiu: Cum să alegeți soluția potrivită de stocare a energiei

Introducere.

Termenul «baterie solară» versus baterie de litiu combină două întrebări diferite de cumpărare. Un inversor solar baterie este definită prin funcția sa: stochează energie provenită dintr-un sistem fotovoltaic pentru utilizare ulterioară. O ba terie de litiu este definită prin modul în care stochează această energie: prin intermediul unei tehnologii electrochimice bazate pe litiu. O unitate LiFePO4 instalată în spatele unui invertor solar este, așadar amândoi. o baterie de litiu şi o baterie solară.

Comparația de care au nevoie echipele de achiziții este între tehnologiile de baterii utilizate în proiectele solare. De obicei înseamnă compararea plumb-acidului inundat, AGM, gel și produse pe bază de litiu în raport cu profilul de funcționare al the site-ul. Dreapta alegerea depinde de mersul zilnic cu bicicleta, de utilizarea e energie, cererea de energie, accesul la întreținere, spațiul de instalare, temperatura, durata de viață a proiectului și costul perioadei de inactivitate.

Pentru instalatori și integratori de sisteme ors, problema este riscul de integrare. Pentru distribuitori, aceasta implică gama de produse, posibilitatea de întreținere și expunerea la garanție. Pentru cumpărătorii comerciali, este vorba despre costul total de deținere, nu despre prețul inițial de achiziție. acest articol expune logica decizională necesară pentru a compara tehnologiile fără a considera nicio chimie a bateriilor ca răspuns automat pentru fiecare situație. Ce este o baterie solară? o baterie solară este o baterie reîncărcabilă utilizată pentru stocarea electricității generate de un sistem fotovoltaic. Termenul descrie proiect.

__________________________________________________________________________________________________

Aplicația, nu o chimie specifică. O baterie solară poate fi cu electrolit lichid (plumb-acid), AGM, gel, ion-litiu, LiFePO4 sau altă - Ce?

Tehnologie de stocare, atâta timp cât este integrată într-un sistem care o încarcă din generarea solară și o descarcă către sarcini în curent continuu sau alternativ. în termeni practici de proiect, bateria îndeplinește trei funcții: deplasează energia solară de la momentul producerii la cel al consumului, susține sarcinile atunci când producția PV scade și oferă o rezervă energetică pentru întreruperi sau funcționare în locuri izolate. in practical project terms, the battery performs three jobs. It moves solar energy from the time it is produced to the time it is consumed, it supports loads when PV output falls, and it provides an energy reserve for outages or remote operation. The

In practical project terms, the battery performs three jobs. It moves solar energy from the time it is produced to the time it is consumed, it supports loads when PV output falls, and it provides an energy reserve for outages or remote operation. The bateria nu funcționează în izolare. Performanța sa depinde de generarea fotovoltaică, controlul încărcării, comportamentul invertorului, gestionarea sarcinii, cablare, protecție și mediul de instalare.

Un proiect cu baterii ar trebui, prin urmare, să înceapă cu o întrebare privind funcționarea: ce energie trebuie să fie disponibilă, pe ce durată, la ce putere și în ce condiții meteorologice sau ale rețelei? Discuția despre chimia bateriei vine după formularea acestei întrebări.

__________________________________________________________________________________________________

Ce este o baterie de litiu?

O baterie cu litiu este o baterie reîncărcabilă care folosește materiale pe bază de litiu pentru stocarea și eliberarea energiei. Termenul acoperă mai multe tipuri de chimii, cu diferite compromisuri în ceea ce privește densitatea energetică, comportamentul în cicluri, costul, caracteristicile termice și puterea capacitatea. Pentru stocarea solară staționară, fosfatul de litiu-fier—LiFePO4 sau LFP—este utilizat pe scară largă, deoarece se potrivește bine cu ciclarea frecventă, cu o capacitate utilizabilă moderată sau ridicată și cu o exploatare cu întreținere redusă.

Într-o specificație de proiect, eticheta privind chimia nu este suficientă. O soluție de baterie utilizabilă include celule, interconexiuni, un sistem de management al bateriei (BMS), terminale, carcasă, proiectare termică, interfețe de comunicare, limite aprobate de încărcare și documentație privind comportamentul în caz de defect. BMS este deosebit de important, deoarece monitorizează tensiunea, curentul, temperatura și starea de încărcare, aplicând apoi limite de protecție atunci când condițiile de funcționare depășesc intervalul aprobat.

Produsele pe bază de litiu apar în sistemele de stocare rezidențiale, în locuințele fără acces la rețea, în vehiculele recreative (RV), în stațiile de telecomunicații, în sistemele comerciale de rezervă și în microrețele. Potrivirea lor depinde de aplicație. O baterie compactă poate fi adecvată pentru echipamente mobile, dar inadecvată pentru un site comercial de înaltă putere. O baterie montată pe raft poate funcționa bine într-o sală de echipamente, dar nu se potrivește unei instalații exterioare, supuse vibrațiilor, fără o carcasă și o soluție de montare corespunzătoare.

Pentru o bază tehnică privind tehnologia bateriilor cu litiu, consultați [Ce este o baterie cu litiu? ] .

__________________________________________________________________________________________________

Baterie solară vs Baterie de litiu: Înțelegere erire diferența

Cea mai clară distincție este următoarea:

1. O baterie solară este o categorie de aplicație. Stochează electricitatea produsă din surse solare.
2. O baterie de litiu este o categorie tehnologică. Stochează energie prin chimia bazată pe litiu.

Aceasta înseamnă că cele două denumiri nu sunt alternative directe. O baterie solară poate fi realizată pe bază de plumb-acid, AGM, gel sau tehnologie de litiu. o baterie de litiu poate fi utilizată în stocarea energiei solare, dar poate fi de asemenea folosită în vehicule, telecomunicații, echipamente portabile sau aplicații industriale de rezervă.

Această distincție modifică modul în care cumpărătorii ar trebui să evalueze furnizorii. O cerere pentru o „baterie solară” este incompletă până când cumpărătorul definește capacitatea, tensiune, putere, mediu, echipamente de încărcare, model de întreținere și durată de viață proiectată . O cerere pentru o «baterie de litiu» este, de asemenea, incompletă până când cumpărătorul e xplică aplicația. Selecția produsului trebuie să traducă ambele termeni în cerințele proiectului.

__________________________________________________________________________________________________

Compararea tehnologiilor de baterii solare

Bateriile tradiționale cu plumb-acid, AGM, gel și cele pe bază de litiu pot fi toate utilizate în aplicații solare. Diferențele lor practice devin evidente atunci când sunt supuse ciclării zilnice, încărcării parțiale solare, temperaturilor ridicate, spațiului limitat de instalare sau accesului restricționat pentru întreținere.

Bateriile cu electrolit lichid (flooded) cu plumb-acid rămân familiare mulților instalatori. Pot fi disponibile la un preț de achiziție mai scăzut și au practici de service stabilite. Limitările lor sunt greutatea, necesitatea de ventilare, întreținerea periodică, adâncimea redusă de descărcare utilizabilă atunci când se cere o durată lungă de viață și comportamentul de reîncărcare mai lent în apropierea capacității maxime.

AGM este un format sigilat de baterie cu plumb-acid. Evită umplerea cu electrolit și poate fi utilă în anumite aplicații de rezervă, pentru vehiculele recreaționale (RV) și marine aplicații. În continuare necesită un profil de încărcare corect și suferă de limitările intrinseci legate de greutate și de numărul de cicluri ale tehnologiei cu acumulatori cu plumb-acid în condiții de descărcare profundă frecventă.

Acumulatorii cu electrolit gelificat folosesc un electrolit gelificat și sunt, de asemenea, etanși. Pot fi utilizați în anumite aplicații selectate, unde cerințele de încărcare sunt bine cunoscute. comportamentul lor la încărcare poate fi mai puțin tolerant în cazul unei configurări incorecte a controlerilor, iar rata de acceptare a încărcării poate limita recuperarea energetică din surse solare în unele sisteme. poate limita recuperarea energetică solară în unele sisteme.

Produsele pe bază de litiu și LiFePO4 oferă, în general, o energie utilizabilă mai mare, o capacitate de încărcare superioară și o întreținere rutinieră redusă pentru proiecte care implică cicluri frecvente. Aceste avantaje trebuie evaluate în raport cu costul inițial mai ridicat, compatibilitatea componentelor, comportamentul sistemului de management al bateriei (BMS), sprijinul furnizorilor și politica de extindere. compatibilitatea componentelor, comportamentul BMS, sprijinul furnizorilor și politica de extindere.

Acestea sunt comparații orientative, nu înlocuiesc fișele tehnice specifice fiecărui model. Durata de viață calendaristică și durata de viață în cicluri sunt legate, dar nu identice: o bancă de rezervă folosită puțin poate îmbătrâni în principal în funcție de timp, în timp ce o bancă utilizată zilnic pentru deplasarea energiei solare este afectată în mod mai puternic de profilul ciclurilor sale. Durata de viață în cicluri depinde de adâncimea descărcării, de viteza de încărcare și descărcare, de temperatură și de definiția capacității la finele vieții utile. O analiză de achiziție ar trebui să compare produsele în condiții de test echivalente, nu să compare afirmațiile promovate din fișe tehnice diferite. sunt în curs de popularizare pentru stocarea energiei solare

__________________________________________________________________________________________________

De ce bateriile de litiu Stocarea energiei solare stocarea energiei solare

Stocarea energiei solare a depășit rolul de rezervă occasională. Multe proiecte folosesc acum baterii în fiecare zi pentru deplasarea energiei în orele de seară, reducerea funcționării grupurilor electrogene, susținerea sarcinilor situate la distanță sau gestionarea constrângerilor rețelei electrice. Acest ciclu de funcționare modifică criteriile de selecție. acest ciclu de funcționare modifică criteriile de selecție.

Încărcare și descărcare frecvente. O baterie utilizată într-o aplicație solară zilnică trebuie să accepte energie în intervalul disponibil al panourilor fotovoltaice și să o restituie ulterior, fără a genera pierderi operaționale excesive. LiFePO4 este adesea luată în considerare, deoarece poate suporta cicluri repetate când curentul, temperatura și adâncimea descărcării sunt menținute în limitele aprobate. Avantajul practic nu constă într-un număr izolat de cicluri, ci în capacitatea de a proiecta în jurul unei rutine operaționale zilnice previzibile.

Acces limitat pentru întreținere. Un site îndepărtat poate face întreținerea rutinieră a bateriei costisitoare. Bateriile cu electrolit lichid (flooded lead-acid) pot fi viabile acolo unde vizitele la site sunt deja planificate și operatorii pot asigura întreținerea electrolitului și a cerințelor de ventilare. În cazul în care vizitele sunt rar frecvente, povara întreținerii devine o problemă comercială. Valoarea unei întrețineri rutiniere reduse poate fi semnificativă pentru cabinele de telecomunicații, site-urile comerciale rurale, fermele și portofoliile rezidențiale distribuite.

Cerere mai mare de energie utilizabilă. Pe măsură ce echipamentele casnice, frigiderele, echipamentele de comunicații, pompele și electrocasnicele cu invertor devin mai frecvente, cumpărătorii au nevoie de mai mulți kWh utilizați într-un spațiu definit. o chimie care susține o parte mai mare utilizabilă din capacitatea nominală poate reduce spațiul ocupat de cabinet, greutatea de transport și complexitatea instalării.

Durată lungă de funcționare. Un sistem conceput să funcționeze ani întregi trebuie evaluat în funcție de debitul total, retenția capacității, procesul de service și disponibilitatea modulelor. Un preț inițial scăzut își poate pierde avantajul dacă intervalele de înlocuire, manopera, combustibilul pentru generator sau riscul de nefuncționare sunt ridicate. pentru un sistem solar

Cea mai bună baterie de litiu pentru stocarea energiei solare ] .

__________________________________________________________________________________________________

Cum cum să alegeți bateria potrivită pentru un sistem solar

Bateria corectă se selectează pe baza profilului de sarcină și a planului de funcționare, nu doar pe baza etichetei de chimie. Înainte de a solicita oferte, trebuie răspuns la următoarele întrebări.

Consumul de energie. Determinat e KWh zilnice pe care bateria trebuie să le susţină. Separarea sarcinilor esențiale de cele flexibile. A încărcătura frigorifică, un circuit de comunicații și o pompă de apă pot avea foarte consecințe diferite pentru dimensiunea depozitării.

Cerințe de rezervă. Decizia privind bateria este necesară pentru autoconsumul de seară, câteva ore de rezervă critică, o perioada de peste noapte sau mai multe zile de autonomie în afara rețelei. Mai mult timp de rezervă necesită mai multă energie utilizabilă şi obişnuit mai multă energie solară capacitatea de recuperare a bateria după descărcare.

Capacitatea bateriei şi puterea. Capacitate în kWh determină durata. Puterea în kW, sau capacitatea de curent, determină ce poate funcționa simultan. Pornirea motorului și compresorul sau suprasarcina pot influența cerințele inversorului și ale sistemului BMS, chiar dacă consumul zilnic de energie este redus.

Mediul de instalare. Temperatura, umiditatea, praful, vibrațiile, expunerea la sare, ventilația și accesul pentru întreținere afectează toate specificația bateriei. O cameră pentru baterii într-un site interior cald, un compartiment RV, un spațiu exterior cabinet, şi un telecom de coastă înlocuirea nu trebuie tratată ca fiind aceeași mediu.

Bugetul și costul ciclului de viață. Evaluarea pur prețul de vânzare împreună cu energia utilizabilă, probabilitatea înlocuirii, forța de muncă de întreținere, logistica livrării, termenii garanției, eficiența conversiei și timpul de oprire operațională. Metrica relevantă este adesea costul pe kWh livrabile utilizabile pe durata de activitate prevăzută.

Viitorul expansiune. Confirmă dacă bateria poate fi extinsă prin module paralele, dacă noile module trebuie să corespundă vârstei şi firmware, dacă invertorul suportă capacitate și dacă matricea PV poate reîncărca bateria mai mare.

Politica de extindere ar trebui să fie cunoscută înainte de plasarea primei comenzi.

__________________________________________________________________________________________________

Baterie LiFePO4 comparativ cu bateriile solare tradiționale

LiFePO4 este larg apreciat pentru stocarea energiei solare moderne, deoarece se potrivește mai multor condiții comune ale proiectelor: ciclare repetată, acces limitat pentru întreținere, cerințe ridicate de capacitate utilizabilă, instalare modulară și monitorizare a sistemului. Nu este întotdeauna răspunsul potrivit.

O cabină sezonieră cu sarcini ușoare, echipamente existente de încărcare cu acumulatori cu plumb-acid, spațiu generos pentru instalare și un buget de capital strict pot justifica încă utilizarea acumulatorilor AGM sau cu electrolit lichid (flooded) cu plumb-acid. Un sistem izolat cu ciclare zilnică, vizite costisitoare pe teren, spațiu limitat în cabinet sau nevoia de a absorbi rapid energia solară poate acorda o valoare mai mare acumulatorilor LiFePO4. Diferența provine din economia de funcționare, nu din marcă.

Pentru cumpărătorii care evaluează proiecte remote și autonome, consultați [Baterie LiFePO4 pentru sisteme solare off-grid ] .

Specificația ar trebui să ia în considerare și aspecte dincolo de compoziția chimică. Întrebați-vă dacă sistemul de management al bateriei (BMS) oferă alerte semnificative, dacă este disponibilă monitorizarea la distanță, dacă este susținută comunicarea între baterie și invertor și dacă documentația de service este adecvată pentru baza locală de instalatori. O baterie tehnic capabilă poate totuși genera întârzieri dacă procesele de integrare și cele post-vânzare sunt slabe.

__________________________________________________________________________________________________

Erori Comune Când alegeți o baterie de stocare solară

Alegerea exclusiv pe baza prețului inițial. Prețul de achiziție is vizibil; manoperă pentru înlocuire, ore de funcționare pierdute, combustibil pentru generator, site vizite și capacitatea utilizabilă indisponibilă adesea nu sunt. O decizie bazată doar pe prima factură poate genera costuri mai mari pe întregul sistem. eM viață .

Ignorarea capacității utilizabile. Capacitatea nominală nu este identică cu energia disponibilă pentru sarcini. Valoarea utilizabilă depinde de DoD (adâncimea descărcării), setările rezervei de baterie, eficiența sistemului, temperatură și limitele de funcționare. Comparațiile de achiziție ar trebui să specifice kWh utilizabili la configurația intenționată.

Ignorarea cerințelor privind ciclurile. Un sistem de rezervă și un sistem zilnic de deplasare solară impune cerințe diferite. Cumpărătorii ar trebui să solicite date privind ciclul în condiții de testare relevante și să compare termenii garanției privind menținerea capacității sau a debitului. menținerea capacității sau a debitului.

Tratarea extinderii viitoare ca pe o problemă ulterioară. tratarea extinderii viitoare ca pe o problemă ulterioară. Adăugarea unui al doilea banc poate necesita potrivirea modelului, vârsta modulului, firmware-ul, Comunicarea BMS, echipamentul de rack, capacitatea invertorului și capacitatea de încărcare PV. Dacă comunicarea BMS, echipamentul de rack, capacitatea invertorului și capacitatea de încărcare PV. Dacă aceste condiții nu sunt abordate în proiectarea inițială, extinderea poate deveni o înlocuire aceste condiții nu sunt abordate în proiectarea inițială, extinderea poate deveni o înlocuire proiect de ciment.

Alegerea unor componente incompatibile. O baterie, un invertor, un controler, cabluri, întrerupători, dispozitive de protecție și un sistem de monitorizare trebuie să funcționeze ca un sistem coordonat. Profile de încărcare incorecte, comunicații neacceptate, capacitate insuficientă de curent sau lipsa protecției la temperatură creează riscuri legate de punerea în funcțiune și de garanție. tratarea climatului ca pe o problemă secundară. Căldura poate accelera îmbătrânirea, iar frigul poate limita încărcarea și capacitatea disponibilă. Condițiile de pe amplasament trebuie să influențeze alegerea carcasei,

Ventilării, încălzirii, locului de instalare și planificării operațiunilor înainte de achiziționarea echipamentului. căldura poate accelera îmbătrânirea, iar frigul poate limita încărcarea și capacitatea disponibilă. Condițiile de pe amplasament trebuie să influențeze alegerea carcasei, ventilării, încălzirii, locului de instalare și planificării operațiunilor înainte de achiziționarea echipamentului. is comandată.