Сонячна акумуляторна батарея проти літієвої акумуляторної батареї: як вибрати правильне рішення для зберігання енергії

Вступ.

Термін «сонячна акумуляторна батарея» проти літієвої акумуляторної батареї поєднує два різних питання, пов’язаних із закупівлею. Сонячний акумуляторна батарея визначається тим, що вона робить: зберігає енергію, отриману від фотоварійної системи, для подальшого використання. Літієва акумуляторна батарея визначається способом зберігання цієї енергії: за допомогою електрохімічної технології на основі літію. Одиниця LiFePO4, встановлена за сонячним інвертером, тому і те, й інше літієву батарею та сонячну батарею.

Порівняння, яке насправді потрібне командам закупівель, стосується технологій батарей, що використовуються в сонячних проектах. Зазвичай це означає порівняння затоплених свинцево-кислотних, AGM, гелевих та літієвих продуктів з експлуатаційним профілем the об’єкта. Правильний вибір залежить від щоденного циклювання, корисного обсягу енергії, потужності навантаження, доступу для обслуговування, місця для встановлення, температури, очікуваного терміну експлуатації проекту та вартості простою.

Для монтажників та системних інтеграторів орс, проблема полягає в ризику інтеграції. Для дистриб’юторів це асортимент продуктів, ремонтопридатність та гарантійні зобов’язання. Для комерційних покупців це загальна вартість володіння, а не початкова ціна закупівлі. у цій статті викладено логіку прийняття рішень, необхідну для порівняння технологій без автоматичного вибору будь-якої хімії акумуляторів як універсального рішення для всіх випадків. проект.

__________________________________________________________________________________________________

Що таке сонячний акумулятор? ри?

Сонячний акумулятор — це перезаряджуваний акумулятор, призначений для зберігання електроенергії, отриманої від фотовольтаїчної системи. Цей термін описує застосування, а не конкретну хімічну основу. Сонячний акумулятор може бути залитим свинцево-кислотним, AGM, гелевим, літій-іонним, LiFePO4 або іншим типом технології зберігання енергії, за умови його інтеграції в систему, що заряджає його від сонячних джерел енергії та розряджає в постійний або змінний струм.

У практичних проектних умовах акумулятор виконує три завдання. Він переносить сонячну енергію з моменту її виробництва до моменту споживання, підтримує навантаження, коли вихідна потужність ФЕС зменшується, і забезпечує резерв енергії для аварійних ситуацій або автономної роботи. акумуляторна батарея не працює ізольовано. Її продуктивність залежить від генерації ФЕС, керування заряджанням, поведінки інвертора, управління навантаженням, кабельної розводки, захисту та умов монтажу.

Тому проект акумуляторної системи слід починати з експлуатаційного запитання: яку енергію потрібно забезпечити, протягом якого часу, за якої потужності та за яких погодних або мережевих умов? Обговорення хімічного складу відбувається після того, як це запитання чітко сформульовано.

__________________________________________________________________________________________________

Що таке літієва батарея?

Літієвий акумулятор — це перезаряджуваний акумулятор, що використовує матеріали на основі літію для зберігання й вивільнення енергії. Цей термін охоплює кілька хімічних складів із різними компромісами щодо щільності енергії, поведінки при циклюванні, вартості, теплових характеристик і потужності здатності. Для стаціонарного сонячного зберігання широко використовується літій-залізо-фосфат — LiFePO4 або LFP, оскільки він добре підходить для частого циклювання, має помірну чи високу корисну ємність і потребує мінімального обслуговування.

У специфікації проекту позначення хімічного складу недостатнє. Функціональне рішення з акумулятора включає елементи, з’єднувальні провідники, систему управління акумулятором (BMS), клеми, корпус, тепловий дизайн, інтерфейси зв’язку, затверджені межі заряджання та документацію щодо поведінки в аварійних ситуаціях. Система управління акумулятором (BMS) особливо важлива, оскільки вона контролює напругу, струм, температуру та стан заряду, а також застосовує захисні обмеження, коли робочі умови перевищують затверджені межі.

Літієві продукти використовуються в побутових системах зберігання енергії, автономних будинках, автомобілях-фургонах (RV), телекомунікаційних об’єктах, комерційних резервних системах та мікромережах. Їх придатність залежить від конкретної сфери застосування. Компактний акумулятор може бути підходящим для мобільного обладнання, але непридатним для потужного комерційного об’єкта. Акумулятор у вигляді стійки добре працюватиме в приміщенні для обладнання, але не підійде для зовнішнього монтажу в умовах вібрацій без відповідного корпусу та конструкції кріплення.

Для отримання технічної основи щодо технології літієвих акумуляторів див. [Що таке літієвий акумулятор? ] .

__________________________________________________________________________________________________

Сонячна батарея проти літієвих акумуляторів: незрозуміло розуміння різниця

Найочевидніша відмінність така:

1. Сонячний акумулятор — це категорія застосування. Він зберігає електроенергію, отриману від сонячних батарей.
2. Літієвий акумулятор — це технологічна категорія. Він зберігає енергію за допомогою хімії на основі літію.

Це означає, що ці два терміни не є прямими синонімами. Сонячний акумулятор може ґрунтуватися на свинцево-кислотній, AGM-, гелевій або літієвій технології. літієвий акумулятор може використовуватися для сонячного зберігання енергії, але його також можна використовувати в транспортних засобах, телекомунікаціях, переносному обладнанні або промислових резервних системах.

Ця відмінність змінює спосіб, у який покупці повинні оцінювати постачальників. Запит на «сонячну батарею» є неповним, доки покупець не визначить потужність, напруга, потужність, навколишнє середовище, обладнання для заряджання, модель технічного обслуговування та розрахунковий термін експлуатації . Запит на «літієва батарея» також є неповним визначенням, доки покупець не пояснює сферу застосування. Вибір продукту має враховувати обидва терміни й перекладати їх у вимоги проекту.

__________________________________________________________________________________________________

Порівняння технологій сонячних акумуляторів

Традиційні свинцево-кислотні, AGM, гелеві та літієві накопичувальні пристрої можна використовувати в сонячних системах. Їх практичні відмінності стають помітними під час щоденного циклювання, часткового сонячного заряджання, високої температури, обмеженого місця для встановлення або обмеженого доступу до технічного обслуговування.

Заливні свинцево-кислотні акумулятори залишаються знайомими багатьом монтажникам. Вони можуть мати нижчу початкову вартість і добре відпрацьовані процедури обслуговування. Їхніми обмеженнями є маса, потреба у вентиляції, періодичне обслуговування, менша корисна глибина розряду при вимозі тривалого терміну служби та повільніше заряджання поблизу повної ємності.

AGM — це герметичний свинцево-кислотний формат. Він усуває необхідність доливання електроліту й може бути корисним у певних системах резервного живлення, у фургонах та на морських суднах застосування. Для них досі потрібен правильний профіль заряджання, а також вони мають властиві свинцево-кислотним акумуляторам обмеження щодо ваги та кількості циклів при частому глибокому розряджанні.

Гелеві акумулятори використовують загущений електроліт і також є герметичними. Вони підходять для окремих застосувань, де добре відомі вимоги до заряджання. їх поведінка під час заряджання може бути менш терплячою у разі неправильного налаштування контролерів, а швидкість прийняття заряду може обмежувати сонячне відновлення в деяких системах.

Літієві та LiFePO4-акумулятори, як правило, забезпечують вищу корисну ємність, краще прийняття заряду й нижчі витрати на регулярне обслуговування для проектів із частими циклами. Ці переваги слід зважити проти вищої початкової вартості, сумісності компонентів, поведінки BMS, підтримки поставок та політики розширення. сумісності компонентів, поведінки BMS, підтримки поставок та політики розширення.

Це порівняння за напрямком, а не заміна технічних паспортів конкретних моделей. Термін експлуатації за календарем та кількість циклів заряду/розряду — пов’язані, але не ідентичні: резервний акумулятор, яким користуються рідко, старіє переважно з часом, тоді як акумулятор для щоденного перенесення сонячної енергії більше залежить від профілю циклів. Кількість циклів заряду/розряду залежить від глибини розряду, швидкості заряду та розряду, температури й визначення терміну служби. При закупівлі слід порівнювати продукти за однакових умов тестування, а не порівнювати рекламні заяви з різних технічних паспортів.

__________________________________________________________________________________________________

Чому літієві акумулятори Становляться популярними для систем солярного зберігання енергії

Системи зберігання сонячної енергії вийшли за межі рідкісного резервного живлення. У багатьох проектах акумулятори тепер використовують щодня для перенесення енергії на вечірні години, зменшення роботи генераторів, забезпечення енергією віддалених споживачів або управління обмеженнями в електромережі. такий режим роботи змінює критерії вибору.

Часте заряджання та розряджання. Акумулятор у щоденному сонячному застосуванні має приймати енергію протягом доступного вікна PV та повертати її пізніше, не створюючи надмірних експлуатаційних втрат. LiFePO4 часто вважають, оскільки він може підтримувати повторні цикли, коли струм, температура та глибина розряду зберігаються в межах затверджених лімітів. Практична перевага полягає не в кількості циклів сама по собі, а в здатності проектувати навколо передбачуваного щоденного експлуатаційного режиму.

Обмежений доступ для технічного обслуговування. На віддаленому об’єкті регулярне обслуговування акумуляторів може бути дорогим. Заливні свинцево-кислотні акумулятори можуть бути придатними там, де плануються регулярні візити на об’єкт і оператори можуть забезпечувати обслуговування електроліту та вентиляції. Там, де візити здійснюються рідко, обсяг обслуговування стає комерційною проблемою. Вартість меншого обсягу регулярного обслуговування може мати суттєве значення для телекомунікаційних будок, сільськогосподарських комерційних об’єктів, ферм та розподілених житлових портфелів.

Вища корисна потреба в енергії. Оскільки в домашніх умовах все частіше використовуються побутові навантаження, холодильне обладнання, засоби зв’язку, насоси та інверторні прилади, покупцям потрібно більше корисних кВт·год у межах визначеного розміру. хімічний склад, що забезпечує вищу частку корисної ємності від номінальної, може зменшити обсяг шафи, вагу під час транспортування та складність монтажу.

Тривалий термін експлуатації. Систему, розраховану на роки роботи, слід оцінювати за такими параметрами: загальний обсяг енергії, що пройшла через неї (throughput), збереження ємності, простота обслуговування та доступність модулів. низька початкова ціна може втратити свою перевагу, якщо інтервали заміни, трудомісткість робіт, витрати пального для генератора або ризики простою є високими.

Для покупців, які переходять від загального інтересу до процесу вибору технології, див. [Найкраща літієва батарея для сонячного зберігання ] .

__________________________________________________________________________________________________

Як як обрати правильна батарея для сонячної системи

Правильну батарею вибирають на основі профілю навантаження та плану експлуатації, а не лише за типом хімічного складу. Перед запитом комерційних пропозицій слід відповісти на такі питання.

Споживання енергії. Визначте е щоденна кількість кВт·год, яку має забезпечувати акумуляторна батарея. Відокремте обов’язкові навантаження від гнучких навантажень. А навантаження на охолодження, комунікаційне коло та водяний насос можуть мати дуже різні наслідки для розміру системи зберігання енергії.

Вимоги до резервного живлення. Визначте, чи потрібна акумуляторна батарея для самоспоживання ввечері, декількох годин критичного резервного живлення, одного ночного періоду або кількох днів автономної роботи поза мережею. Більша тривалість резервного живлення вимагає більшої корисної енергоємності й, як правило, більшої потужності ФЕС для відновлення акумуляторної батареї після розряду.

Ємність та потужність акумуляторної батареї у кВт·год визначає тривалість. Потужність у кВт або здатність забезпечувати струм визначає, що може працювати одночасно. Запуск двигуна та компресорів або пікове навантаження може визначати вимоги до інвертора й системи управління батареєю (BMS), навіть якщо щоденне споживання енергії невелике.

Умови встановлення. Температура, вологість, пил, вібрація, вплив солі, вентиляція та доступність для обслуговування впливають на специфікацію акумулятора. Приміщення для акумуляторів у спекотному внутрішньому регіоні, відсік у фургоні, зовнішнє шкаф і прибережна телекомунікаційна система корпус не слід вважати тим самим навколишнє середовище.

Бюджет і вартість експлуатації протягом усього терміну служби. Оцініть ціну закупівлі разом із корисною ємністю, ймовірністю заміни, трудомісткістю технічного обслуговування, логістикою поставок, умовами гарантії, коефіцієнтом перетворення та простоєм у роботі. Відповідною метрикою часто є вартість за корисний доставлений кВт·год протягом запланованого терміну експлуатації.

Можливість майбутнього розширення. Уточніть, чи можна розширити акумулятор шляхом підключення модулів паралельно, чи нові модулі мають відповідати за віком та прошивкою, чи інвертор підтримує цільову ємність ємність та те, чи може фотоелектрична панель заряджати більший акумуляторний блок.

Політика розширення повинна бути відомою до того, як буде розміщено перше замовлення.

__________________________________________________________________________________________________

Акумулятор LiFePO4 порівняно з традиційними сонячними акумуляторами

LiFePO4 широко вважається придатним для сучасного сонячного зберігання енергії, оскільки відповідає кільком поширеним умовам проектів: багаторазове циклювання, обмежений доступ до технічного обслуговування, вищі вимоги до корисної ємності, модульна установка та моніторинг системи. Однак це не завжди правильний вибір.

Сезонна кабіна з незначними навантаженнями, наявне обладнання для заряджання свинцево-кислотних акумуляторів, достатньо місця для встановлення та суворий капітальний бюджет можуть все ще виправдовувати використання AGM або залитих свинцево-кислотних акумуляторів. Віддалена система з щоденним циклюванням, дорогими виїздами на місце, обмеженим простором у шафі або необхідністю швидко поглинати сонячну енергію може надавати більшої вартості LiFePO4. Різниця походить від експлуатаційної економіки, а не від брендингу.

Для покупців, які оцінюють проекти з віддаленого й автономного управління, див. [LiFePO4 Battery for Off-Grid Solar Systems ] .

Специфікація також має враховувати не лише хімічний склад. З’ясуйте, чи забезпечує система управління батареєю (BMS) змістовні сповіщення, чи доступний віддалений моніторинг, чи підтримується взаємодія між батареєю й інвертором, а також чи достатньо сервісної документації для місцевої бази інсталювальників. навіть технічно досконала батарея може призвести до затримок, якщо процеси інтеграції та післяпродажного обслуговування є недосконалими.

__________________________________________________________________________________________________

Поширені помилки Під час вибору акумулятора для сонячних енергосистем

Вибір лише за початковою ціною. Ціна закупівлі is видима; вартість заміни, втрачені години роботи, паливо для генератора, витрати на об’єкт візити та доступна корисна ємність часто відсутня. Рішення, засноване лише на першому рахунку-фактурі, може призвести до вищих витрат протягом усього терміну експлуатації системи em життя .

Ігнорування корисної ємності. Номінальна ємність не є тим самим, що енергія, доступна для навантаження. Значення корисної ємності залежить від глибини розряду (DoD), налаштувань, резерву акумулятора, ефективності системи, температури та експлуатаційних обмежень. Порівняння закупівель повинні вказувати корисну ємність у кВт·год у передбаченій конфігурації.

Ігнорування вимог щодо кількості циклів. Резервна система та щоденна система сонячного зміщення ставить різні вимоги. Покупці повинні запитувати дані циклів за відповідних умов тестування та порівнювати терміни гарантії щодо збереження ємності або пропускної здатності. зберігання ємності або пропускної здатності.

Розгляд майбутнього розширення як проблеми, що виникне пізніше. розгляд майбутнього розширення як проблеми, що виникне пізніше. Додавання другого блоку може вимагати збігу моделі, терміну експлуатації модулів, прошивки, Зв’язку з системою управління батареєю (BMS), апаратного забезпечення стійки, можливостей інвертора та потужності сонячного заряджання. Якщо ці умови не враховані на етапі початкового проектування, розширення може перетворитися на заміну обладнання. проект цементного заводу.

Вибір несумісних компонентів. Акумулятор, інвертор, контролер, кабелі, вимикачі, захисні пристрої та система моніторингу мають функціонувати як узгоджена система. Неправильні профілі заряджання, непідтримувані протоколи зв’язку, недостатня пропускна здатність струму або відсутність захисту від температурних впливів створюють ризики під час введення в експлуатацію та надання гарантії. здатність струму, або відсутність захисту від температурних впливів створюють ризики під час введення в експлуатацію та надання гарантії. здатність струму, або відсутність захисту від температурних впливів створюють ризики під час введення в експлуатацію та надання гарантії.

Ігнорування кліматичних умов. Тепло може прискорювати старіння, а холод — обмежувати заряджання та доступну ємність. Умови на місці розташування мають визначати тип корпусу, вентиляцію, систему опалення, місце встановлення та планування експлуатації ще до вибору обладнання. розташування мають визначати тип корпусу, вентиляцію, систему опалення, місце встановлення та планування експлуатації ще до вибору обладнання. is замовлених.