Солнечная аккумуляторная батарея против литиевой аккумуляторной батареи: как выбрать правильное решение для хранения энергии

Введение.

Термин «солнечная аккумуляторная батарея» против литиевой аккумуляторной батареи объединяет два разных вопроса, связанных с закупками. Солнечный аккумуляторная батарея определяется тем, что она делает: накапливает энергию от фотогальванической системы для последующего использования. Литиевая аккумуляторная батарея определяется способом накопления этой энергии: с помощью литий-основанной электрохимической технологии. Установленный за солнечным инвертором элемент LiFePO4 поэтому и то, и другое литиевый аккумулятор и солнечный аккумулятор.

Сравнение, которое на самом деле необходимо командам по закупкам, проводится между технологиями аккумуляторов, используемыми в солнечных проектах. Обычно это означает сравнение свинцово-кислотных аккумуляторов с жидким электролитом, AGM, гелевых и литиевых продуктов с учётом эксплуатационного профиля трубы объекта. Правильный выбор зависит от ежедневного циклирования, полезной энергоёмкости, потребности в мощности, доступности для технического обслуживания, места для установки, температуры, расчётного срока службы проекта и стоимости простоев.

Для монтажников и системных интеграторов орс, проблема заключается в риске интеграции. Для дистрибьюторов это ассортимент продукции, ремонтопригодность и риски по гарантии. Для коммерческих покупателей ключевым фактором является общая стоимость владения, а не первоначальная цена покупки. в этой статье излагается логика принятия решений, необходимая для сравнения технологий без автоматического выбора какой-либо химии аккумуляторов как универсального решения для всех случаев. Что такое солнечный аккумулятор? проект.

__________________________________________________________________________________________________

Солнечный аккумулятор — это перезаряжаемый аккумулятор, используемый для хранения электроэнергии, вырабатываемой фотогальванической установкой. Этот термин описывает ры?

Применение, а не конкретную химию. Солнечный аккумулятор может быть свинцово-кислым с жидким электролитом, AGM, гелевым, литий-ионным, LiFePO4 или другим типом накопителя энергии, при условии его интеграции в систему, которая заряжает его от солнечной генерации и разряжает в постоянный или переменный ток. на практике в рамках проекта аккумулятор выполняет три функции: переносит солнечную энергию от момента её выработки до момента потребления, поддерживает нагрузку при снижении выходной мощности ФЭМ и обеспечивает резерв энергии при отключениях или автономной эксплуатации.

В практическом проектном контексте аккумулятор выполняет три задачи. Он перемещает солнечную энергию от времени её производства ко времени её потребления, поддерживает нагрузки при падении выходной мощности фотоэлектрических модулей и обеспечивает энергетический резерв при отключениях или удалённой эксплуатации. батарейный блок не работает автономно. Его производительность зависит от выработки энергии солнечными панелями, управления зарядом, поведения инвертора, управления нагрузкой, кабельной разводки, систем защиты и условий установки.

Проект аккумуляторной системы, следовательно, должен начинаться с формулировки эксплуатационного вопроса: какая энергия должна быть доступна, в течение какого времени, с какой мощностью и при каких погодных или сетевых условиях? Обсуждение химического состава следует после того, как этот вопрос будет чётко определён.

__________________________________________________________________________________________________

Что такое литиевая батарея?

Литиевый аккумулятор — это перезаряжаемый аккумулятор, использующий литиевые материалы для накопления и высвобождения энергии. Этот термин охватывает несколько химических составов с различными компромиссами по плотности энергии, цикловому поведению, стоимости, тепловым характеристикам и мощности в стационарных системах солнечного хранения энергии широко применяется литий-железо-фосфат — LiFePO4 или LFP, поскольку он хорошо подходит для частых циклов зарядки/разрядки, обеспечивает умерённую или высокую полезную ёмкость и требует минимального технического обслуживания.

В техническом задании на проект одной лишь маркировки химического состава недостаточно. Рабочее решение на основе аккумуляторных батарей включает в себя элементы, соединительные перемычки, систему управления батареей (BMS), клеммы, корпус, тепловой дизайн, интерфейсы связи, утверждённые пределы заряда и документацию по поведению при неисправностях. Система управления батареей (BMS) особенно важна, поскольку она отслеживает напряжение, ток, температуру и уровень заряда, а также применяет защитные ограничения при выходе рабочих условий за утверждённые пределы.

Литиевые аккумуляторы применяются в бытовых накопителях энергии, автономных домах, жилых фургонах (RV), телекоммуникационных объектах, коммерческих резервных системах и микросетях. Их применимость зависит от конкретной задачи. Компактная батарея может подойти для мобильного оборудования, но быть непригодной для высокомощного коммерческого объекта. Батарея в стойке может хорошо работать в помещении для оборудования, однако без соответствующего корпуса и конструкции крепления она не подойдёт для наружной установки, подверженной вибрациям.

Для получения технических основ знаний о литиевых аккумуляторах см. [Что такое литиевая батарея? ] .

__________________________________________________________________________________________________

Солнечная батарея против литиевой батареи: неопределённо понимание разница

Самое очевидное различие заключается в следующем:

1. Солнечная батарея — это категория применения. Она накапливает электричество, полученное от солнечных панелей.
2. Литиевая батарея — это категория технологии. Она накапливает энергию посредством химических процессов на основе лития.

Это означает, что эти два термина не являются прямыми взаимозаменяемыми. Солнечная батарея может быть выполнена на основе свинцово-кислой, AGM, гелевой или литиевой технологии. литиевая батарея может использоваться в системах хранения солнечной энергии, но также может применяться в транспортных средствах, телекоммуникациях, портативном оборудовании или промышленных резервных системах.

Это различие меняет подход покупателей к оценке поставщиков. Запрос на «солнечную батарею» является неполным до тех пор, пока покупатель не определит ёмкость, напряжение, мощность, окружающая среда, зарядное оборудование, модель технического обслуживания и расчётный срок службы . Запрос на «литиевая батарея» также остаётся неполным термином до тех пор, пока покупатель не пояснит область применения. Выбор продукции должен преобразовывать оба термина в требования проекта.

__________________________________________________________________________________________________

Сравнение технологий солнечных аккумуляторов

Традиционные свинцово-кислые, AGM, гелевые и литиевые накопители энергии могут использоваться в солнечных системах. Их практические отличия проявляются при ежедневном циклировании, частичной зарядке от солнечных панелей, высокой температуре, ограниченном пространстве для установки или затруднённом доступе для технического обслуживания.

Залитые свинцово-кислые аккумуляторы по-прежнему хорошо знакомы многим монтажникам. Они могут иметь более низкую закупочную цену и для них уже отработаны методы сервисного обслуживания. Их ограничения — большой вес, необходимость вентиляции, периодическое обслуживание, меньшая допустимая глубина разряда при требовании длительного срока службы и более продолжительное время подзарядки вблизи полной ёмкости.

AGM — это герметичный свинцово-кислый формат. Он исключает долив электролита и может быть полезен в определённых резервных системах, автодомах и на морских судах применения. Для них по-прежнему требуется корректный профиль зарядки, а также присущи высокая масса и ограничения по количеству циклов технологии свинцово-кислых аккумуляторов при частых глубоких разрядах.

Гелевые аккумуляторы используют загустевший электролит и также являются герметичными. Они подходят для отдельных применений, где их требования к зарядке хорошо известны. Их поведение при зарядке может быть менее терпимым при неправильной настройке контроллеров, а скорость приёма заряда может ограничивать восполнение энергии от солнечных панелей в некоторых системах.

Литиевые аккумуляторы и аккумуляторы LiFePO4, как правило, обеспечивают более высокую полезную ёмкость, лучшую способность принимать заряд и меньшие затраты на техническое обслуживание в проектах с частыми циклами. Эти преимущества следует сопоставить с более высокой первоначальной стоимостью, совместимостью компонентов, поведением системы управления батареями (BMS), поддержкой поставщиков и политикой расширения. совместимостью компонентов, поведением системы управления батареями (BMS), поддержкой поставщиков и политикой расширения.

Это сравнения в относительном выражении, а не замена техническим паспортам конкретных моделей. Срок службы по календарю и ресурс циклов — это связанные, но не идентичные: резервный аккумулятор, используемый редко, стареет в основном со временем, тогда как аккумулятор для ежедневного сдвига энергии от солнечных панелей подвергается более сильному влиянию профиля циклов. Срок службы в циклах зависит от глубины разряда, скорости заряда и разряда, температуры и определения ёмкости в конце срока службы. При закупочном анализе следует сравнивать продукты в эквивалентных условиях испытаний, а не сводные заявленные характеристики из разных технических описаний.

__________________________________________________________________________________________________

Почему литиевые аккумуляторы Становятся популярными для систем накопления солнечной энергии

Накопление солнечной энергии вышло за рамки эпизодического резервного питания. Во многих проектах аккумуляторы используются ежедневно для переноса энергии в вечерние часы, сокращения работы генераторов, обеспечения удалённых нагрузок или управления ограничениями в электросети. Такой режим эксплуатации изменяет критерии выбора.

Частые циклы заряда и разряда. Аккумулятор в ежедневном солнечном применении должен принимать энергию в течение доступного окна выработки фотоэлектрической установки и возвращать её позже без чрезмерных эксплуатационных потерь. LiFePO4 часто рассматривается, поскольку он способен выдерживать многократные циклы при соблюдении утвержденных пределов тока, температуры и глубины разряда. Практическое преимущество заключается не в количестве циклов как таковом, а в возможности проектирования с учетом предсказуемого ежедневного рабочего режима.

Ограниченный доступ для технического обслуживания. На удалённой площадке регулярное обслуживание аккумуляторов может оказаться дорогостоящим. Залитые свинцово-кислые аккумуляторы могут быть применимы там, где плановые выезды уже предусмотрены, а операторы способны поддерживать требуемый уровень электролита и вентиляции. Там, где выезды осуществляются редко, необходимость технического обслуживания превращается в коммерческую проблему. Экономия за счёт снижения затрат на регулярное техническое обслуживание может быть существенной для телекоммуникационных укрытий, удалённых коммерческих объектов, ферм и распределённых жилых портфелей.

Повышенный спрос на полезную энергию. По мере роста потребления энергии бытовыми приборами, холодильным оборудованием, средствами связи, насосами и инверторными системами по мере того как бытовые приборы становятся всё более распространёнными, покупателям требуется больше полезных кВт·ч в заданных габаритах. Химический состав, обеспечивающий более высокую долю полезной ёмкости от номинальной, позволяет сократить объём шкафов, массу при транспортировке и сложность монтажа.

Длительные требования к сроку службы. Систему, предназначенную для эксплуатации в течение многих лет, следует оценивать по таким параметрам, как общий объём переработанной энергии, ёмкость сохранение ёмкости во времени, сервисное обслуживание и наличие модулей. Низкая первоначальная цена может утратить своё преимущество, если интервалы замены, затраты на труд, расход топлива для генераторов или риски простоя велики.

Для покупателей, переходящих от общего интереса к процессу выбора технологии, см. [Лучшие литиевые аккумуляторы для солнечного хранения ] .

__________________________________________________________________________________________________

Как как выбрать правильный аккумулятор для солнечной системы

Правильный аккумулятор выбирается на основе профиля нагрузки и плана эксплуатации, а не только по маркировке химического состава. Перед запросом коммерческих предложений необходимо ответить на следующие вопросы.

Энергопотребление. Определите суточное потребление кВт·ч, которое должен обеспечивать аккумулятор. Разделите обязательные нагрузки и гибкие нагрузки. определите суточное потребление кВт·ч, которое должен обеспечивать аккумулятор. Разделите обязательные нагрузки и гибкие нагрузки. А нагрузка на охлаждение, коммуникационная цепь и водяной насос могут иметь очень различные последствия для подбора ёмкости накопителя.

Требования к резервному питанию. Определите, нужна ли батарея для самопотребления вечером, нескольких часов критического резервного питания, одного ночного периода или автономной работы вне сети в течение нескольких дней. Чем больше требуется времени резервного питания, тем больше необходимая полезная энергия и, как правило, большая мощность ФЭМ для восстановления заряда батареи после разряда.

Ёмкость и мощность батареи. Ёмкость в кВт·ч определяет продолжительность. Мощность в кВт (или способность отдавать ток) определяет, какие нагрузки могут работать одновременно. Запуск двигателя и компрессора или всплеск могут определять требования к инвертору и системе управления батареей (BMS), даже при умеренном ежедневном потреблении энергии.

Условия установки: температура, влажность, пыль, вибрация, воздействие соли, вентиляция и доступ для обслуживания — всё это влияет на спецификацию батареи. Помещение для батарей в жарком внутреннем регионе, отсек автодома, наружный шкаф и телекоммуникационное оборудование в прибрежной зоне корпус не следует считать идентичным среде.

Бюджет и стоимость жизненного цикла. Оцените закупочную цену совместно с полезной ёмкостью, вероятностью замены, трудозатратами на техническое обслуживание, логистикой поставки, условиями гарантии, коэффициентом преобразования и простоем в эксплуатации. Соответствующим показателем зачастую является стоимость за полезный доставленный кВт·ч в течение расчётного срока службы.

Будущее расширение. Уточните, можно ли расширить аккумулятор путём подключения модулей параллельно, должны ли новые модули соответствовать по возрасту и прошивке, поддерживает ли инвертор требуемую мощность и способна ли ФЭС перезарядить увеличенный аккумуляторный блок.

Политика расширения должна быть известна до размещения первого заказа.

__________________________________________________________________________________________________

Аккумулятор LiFePO4 по сравнению с традиционными солнечными аккумуляторами

LiFePO4 широко применяется в современных системах хранения солнечной энергии, поскольку соответствует нескольким распространённым условиям проектов: многократное циклирование, ограниченный доступ для обслуживания, повышенные требования к полезной ёмкости, модульная установка и мониторинг системы. Однако это не всегда оптимальное решение.

Для сезонного домика с небольшой нагрузкой, существующим оборудованием зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов, достаточным местом для монтажа и жёстким бюджетом могут по-прежнему оправдывать себя AGM или залитые свинцово-кислотные аккумуляторы. Удалённая система с ежедневным циклированием, дорогостоящими выездами на место, ограниченным пространством в шкафу или необходимостью быстрой аккумуляции солнечной энергии может сделать LiFePO4 более предпочтительным выбором. Разница обусловлена эксплуатационной экономикой, а не брендированием.

Для покупателей, оценивающих удалённые и автономные проекты, см. [LiFePO4 Battery for Off-Grid Solar Systems ] .

Спецификация должна также выходить за рамки химического состава. Уточните, предоставляет ли система управления батареей (BMS) содержательные сигналы тревоги, доступен ли удалённый мониторинг, поддерживается ли связь между батареей и инвертором и достаточна ли техническая документация для местных установщиков. технически совершенная батарея всё равно может вызвать задержки, если процессы интеграции и послепродажного обслуживания слабы.

__________________________________________________________________________________________________

Распространенные ошибки При выборе аккумулятора для солнечных энергосистем

Выбор исключительно по начальной цене. Закупочная цена is видна; трудозатраты на замену, утраченные часы работы, топливо для генератора, выезды на объект и посещения недоступная полезная ёмкость зачастую отсутствует. Решение, основанное исключительно на первом счёте-фактуре, может привести к более высокой стоимости в течение всего срока службы системы. эм жизнь .

Игнорирование полезной ёмкости. Номинальная ёмкость не является тем же самым, что и энергия, доступная для нагрузок. Значение полезной ёмкости зависит от глубины разряда (DoD), настроек, резерва аккумулятора, эффективности системы, температуры и эксплуатационных ограничений. При сравнении закупок следует указывать полезную ёмкость в кВт·ч при предполагаемой конфигурации.

Игнорирование требований к циклам. Резервная система и система ежедневного сдвига солнечной энергии предъявляют различные требования. Покупателям следует запрос цикловых данных в соответствующих условиях испытаний и сравнение условий гарантии на сохранение ёмкости или пропускной способности сохранение или пропускной способности.

Рассмотрение будущего расширения как проблемы, решаемой позже. Добавление второго блока может потребовать совместимости по модели, возрасту модуля, прошивке, Связи с системой управления батареей (BMS), аппаратному обеспечению стойки, возможностям инвертера и мощности зарядки от фотоэлектрических панелей (PV). Если эти условия не учтены на этапе первоначального проектирования, расширение может превратиться в проект замены. проект замены. проект замены.

Выбор несовместимых компонентов. Аккумулятор, инвертор, контроллер, кабели, отключатели, защитные устройства и мониторинг платформа должна функционировать как скоординированная система. Неправильно профили рж, не поддерживаемые связи, недостаточный ток с другой стороны, если вы не можете обеспечить защиту от температуры, то риски эксплуатации и гарантийные.

Отношение к климату - это последующая мысль. - Да. в то время как холодное время может ограничить зарядку и доступную емкость. Сайт условия должны формировать помещение, планирование вентиляции, отопления, места установки и эксплуатации перед оборудованием; is заказано.