Čak i u 2022. godini, skladištenje fotonaponskih energija i dalje će biti najpopularnija tema, a rezervne baterije za stambene objekte su najbrže rastući segment solarne energije, stvarajući nova tržišta i mogućnosti proširenja solarnih adaptacija za domove i velika i mala preduzeća širom svijeta.Rezervna baterija za stambene objekteje ključno za svaki solarni dom, posebno u slučaju oluje ili neke druge vanredne situacije. Umjesto izvoza viška solarne energije u mrežu, šta kažete na to da je uskladištite u baterijama za hitne slučajeve? Ali kako uskladištena solarna energija može biti profitabilna? Obavijestit ćemo vas o troškovima i isplativosti kućnog sistema za skladištenje energije u baterijama i navesti ključne tačke koje biste trebali imati na umu prilikom kupovine pravog sistema za skladištenje. Šta je sistem za skladištenje energije u stambenim baterijama? Kako funkcioniše? Stambeni sistem za skladištenje energije u baterijama ili fotonaponski sistem za skladištenje energije koristan je dodatak fotonaponskom sistemu kako bi se iskoristile prednosti solarnog sistema i igrat će sve važniju ulogu u ubrzavanju zamjene fosilnih goriva obnovljivom energijom. Kućna solarna baterija skladišti električnu energiju generiranu iz solarne energije i oslobađa je operateru u potrebno vrijeme. Rezervno napajanje iz baterija je ekološki prihvatljiva i isplativa alternativa plinskim generatorima. Oni koji koriste fotonaponski sistem za vlastitu proizvodnju električne energije brzo će dostići njegove granice. U podne sistem isporučuje obilje solarne energije, samo što tada nema nikoga kod kuće da je koristi. S druge strane, uveče je potrebno mnogo električne energije - ali tada sunce više ne sija. Da bi se nadoknadio ovaj nedostatak u snabdijevanju, znatno skuplja električna energija se kupuje od operatora mreže. 
U ovoj situaciji, rezervna baterija za stambene objekte je gotovo neizbježna. To znači da je neiskorištena električna energija tokom dana dostupna uveče i noću. Sopstveno proizvedena električna energija je stoga dostupna non-stop i bez obzira na vremenske prilike. Na ovaj način, korištenje vlastite solarne energije se povećava do 80%. Stepen samodovoljnosti, tj. udio potrošnje električne energije koji pokriva solarni sistem, povećava se do 60%. Stambena rezervna baterija je mnogo manja od frižidera i može se montirati na zid u pomoćnoj prostoriji. Moderni sistemi za skladištenje sadrže mnogo inteligencije koja može koristiti vremenske prognoze i algoritme za samoučenje kako bi smanjila potrošnju energije u domaćinstvu na maksimalnu vlastitu potrošnju. Postizanje energetske nezavisnosti nikada nije bilo lakše - čak i ako dom ostane priključen na mrežu. Da li se isplati kupiti sistem za skladištenje energije u kućnim baterijama? Koji su faktori koji zavise od toga? Stambeno skladištenje energije u baterijama je neophodno kako bi kuća na solarni pogon ostala u funkciji tokom nestanka struje u mreži, a sigurno će raditi i noću. Isto tako, solarne baterije poboljšavaju ekonomiju sistema tako što zadržavaju solarnu električnu energiju koja bi se inače vraćala u mrežu uz gubitak, samo da bi se ta energija preusmjerila kada je struja najskuplja. Kućno skladištenje energije u baterijama štiti vlasnika solarne energije od kvarova na mreži i štiti ekonomiju sistema od promjena u okvirima cijena energije. Da li se isplati ulagati u to zavisi od nekoliko faktora: Nivo investicionih troškova. Što je niža cijena po kilovat-satu kapaciteta, to će se sistem za skladištenje prije isplatiti. Životni vijeksolarna kućna baterija U industriji je uobičajena proizvođačka garancija od 10 godina. Međutim, pretpostavlja se duži vijek trajanja. Većina kućnih solarnih baterija s litij-ionskom tehnologijom pouzdano funkcionira najmanje 20 godina. Udio vlastite potrošnje električne energije Što više solarno skladištenje povećava vlastitu potrošnju, to je veća vjerovatnoća da će se isplatiti. Troškovi električne energije prilikom kupovine iz mreže Kada su cijene električne energije visoke, vlasnici fotonaponskih sistema štede trošeći vlastitu proizvedenu električnu energiju. U narednih nekoliko godina očekuje se da će cijene električne energije nastaviti rasti, pa mnogi smatraju solarne baterije mudrom investicijom. Tarife priključene na mrežu Što manje vlasnici solarnih sistema dobiju po kilovat-satu, to im se više isplati skladištiti električnu energiju umjesto da je ispuštaju u mrežu. Tokom proteklih 20 godina, tarife za priključenje na mrežu su stalno opadale i nastavit će se smanjivati. Koje vrste kućnih sistema za skladištenje energije u baterijama su dostupne? Sistemi za rezervno napajanje iz kućnih baterija nude brojne prednosti, uključujući otpornost, uštedu troškova i decentraliziranu proizvodnju električne energije (također poznate kao "kućni distribuirani energetski sistemi"). Dakle, koje su kategorije solarnih kućnih baterija? Kako bismo trebali odabrati? Funkcionalna klasifikacija prema funkciji rezervne kopije: 1. Kućno UPS napajanje Ovo je usluga industrijskog kvaliteta za rezervno napajanje koje je obično potrebno bolnicama, podatkovnim sobama, saveznoj vladi ili vojnim tržištima za kontinuirani rad njihovih bitnih i osjetljivih uređaja. Sa kućnim UPS napajanjem, svjetla u vašem domu možda neće ni treperiti ako ne dođe do kvara električne mreže. Većini domova nije potreban niti namjeravaju platiti za ovaj stepen pouzdanosti - osim ako ne koriste ključnu kliničku opremu u svom domu. 2. 'Prekidno' napajanje (rezervno napajanje za cijelu kuću). Sljedeći korak u odnosu na UPS je ono što ćemo nazvati "prekidno napajanje" ili IPS. IPS će omogućiti cijeloj vašoj kući da nastavi raditi na solarnu energiju i baterije ako nestane električne energije, ali ćete iskusiti kratak period (nekoliko sekundi) kada sve u vašoj kući postane crno ili sivo dok rezervni sistem ne uđe u opremu. Možda ćete morati resetovati trepćuće elektronske satove, ali osim toga moći ćete koristiti sve svoje kućanske aparate kao i obično, sve dok vam traju baterije. 3. Napajanje u hitnim slučajevima (djelomično rezervno napajanje). Neke funkcije rezervnog napajanja funkcionišu aktiviranjem kola za hitne slučajeve kada detektuju da je došlo do pada napona u mreži. Ovo će omogućiti kućnim uređajima povezanim na ovo kolo – obično frižiderima, svjetlima, kao i nekoliko namjenskih električnih utičnica – da nastave da rade na baterije i/ili fotonaponske panele tokom perioda nestanka struje. Ova vrsta rezervnog napajanja je vjerovatno jedna od najpopularnijih, najrazumnijih i najpovoljnijih opcija za domove širom svijeta, jer će napajanje cijele kuće na baterijski sklop brzo isprazniti te baterije. 4. Djelomično vanmrežni solarni i sistem za skladištenje energije. Posljednja opcija koja bi mogla privući pažnju je "djelomično vanmrežni sistem". Kod djelomično vanmrežnog sistema, koncept je stvaranje namjenskog "vanmrežnog" dijela doma, koji kontinuirano radi na solarnom i baterijskom sistemu dovoljno velikom da se sam održava bez korištenja energije iz mreže. Na ovaj način, neophodni kućni aparati (frižideri, svjetla itd.) ostaju uključeni čak i ako mreža padne, bez ikakvih prekida. Osim toga, budući da su solarni paneli i baterije dimenzionirani da rade vječno sami bez mreže, ne bi bilo potrebe za dodjeljivanjem potrošnje energije osim ako dodatni uređaji nisu priključeni na vanmrežni strujni krug. Klasifikacija iz tehnologije hemije baterija: Olovne baterije kao rezervna baterija za stambene objekte 
Olovno-kiselinske baterijesu najstarije punjive baterije i najjeftinije baterije dostupne za skladištenje energije na tržištu. Pojavile su se početkom prošlog stoljeća, u 1900-ima, i do danas su ostale preferirane baterije u mnogim primjenama zbog svoje robusnosti i niske cijene. Njihovi glavni nedostaci su niska gustoća energije (teški su i glomazni) i kratak vijek trajanja. Budući da ne prihvataju veliki broj ciklusa punjenja i pražnjenja, olovne baterije zahtijevaju redovno održavanje kako bi se uravnotežila kemija u bateriji, pa ih zbog svojih karakteristika čine neprikladnima za pražnjenje srednje do visoke frekvencije ili primjene koje traju 10 ili više godina. Također imaju nedostatak male dubine pražnjenja, koja je obično ograničena na 80% u ekstremnim slučajevima ili 20% u redovnom radu, radi dužeg vijeka trajanja. Prekomjerno pražnjenje degradira elektrode baterije, što smanjuje njenu sposobnost skladištenja energije i ograničava njen vijek trajanja. Olovne baterije zahtijevaju stalno održavanje stanja napunjenosti i uvijek ih treba skladištiti u maksimalnom stanju napunjenosti putem tehnike flotacije (održavanje napunjenosti malom električnom strujom, dovoljnom da poništi efekat samopražnjenja). Ove baterije se mogu naći u nekoliko verzija. Najčešće su ventilirane baterije, koje koriste tečni elektrolit, ventilom regulirane gel baterije (VRLA) i baterije sa elektrolitom ugrađenim u fiberglass podlogu (poznate kao AGM - upijajuća staklena podloga), koje imaju srednje performanse i smanjenu cijenu u poređenju sa gel baterijama. Baterije regulirane ventilom su praktično zatvorene, što sprječava curenje i isušivanje elektrolita. Ventil djeluje u oslobađanju plinova u situacijama prepunjenosti. Neke olovno-kiselinske baterije su razvijene za stacionarne industrijske primjene i mogu prihvatiti dublje cikluse pražnjenja. Postoji i modernija verzija, a to je olovno-ugljična baterija. Materijali na bazi ugljika dodani elektrodama pružaju veće struje punjenja i pražnjenja, veću gustoću energije i duži vijek trajanja. Jedna od prednosti olovno-kiselinskih baterija (u bilo kojoj od njihovih varijacija) je ta što im nije potreban sofisticirani sistem upravljanja punjenjem (kao što je slučaj sa litijum-jonskim baterijama, što ćemo vidjeti u nastavku). Olovne baterije se mnogo manje zapaljuju i eksplodiraju kada se prepune jer njihov elektrolit nije zapaljiv kao kod litijum-jonskih baterija. Također, blago prepunjavanje nije opasno kod ovih tipova baterija. Čak i neki kontroleri punjenja imaju funkciju izjednačavanja koja blago prepunjuje bateriju ili baterijski sklop, uzrokujući da sve baterije dostignu potpuno napunjeno stanje. Tokom procesa izjednačavanja, baterije koje se na kraju potpuno napune prije ostalih imat će neznatno povećan napon, bez rizika, dok struja normalno teče kroz serijsku vezu elemenata. Na taj način možemo reći da olovne baterije imaju sposobnost prirodnog izjednačavanja i da male neravnoteže između baterija jedne baterije ili između baterija jedne baterije ne predstavljaju rizik. Performanse:Efikasnost olovno-kiselinskih baterija je mnogo niža od litijumskih baterija. Iako efikasnost zavisi od brzine punjenja, obično se pretpostavlja da je efikasnost u svakom trenutku punjenja 85%. Kapacitet skladišta:Olovne baterije dolaze u različitim naponima i veličinama, ali teže 2-3 puta više po kWh od litijum-željezo-fosfatnih baterija, ovisno o kvaliteti baterije. Cijena baterije:Olovne baterije su 75% jeftinije od litijum-željezo-fosfatnih baterija, ali nemojte da vas zavara niska cijena. Ove baterije se ne mogu brzo puniti ili prazniti, imaju mnogo kraći vijek trajanja, nemaju zaštitni sistem upravljanja baterijom i mogu zahtijevati sedmično održavanje. To rezultira ukupno višim troškovima po ciklusu nego što je razumno za smanjenje troškova energije ili podršku teškim uređajima. Litijumske baterije kao rezervna baterija za kućne potrebe 
Trenutno, komercijalno najuspješnije baterije su litijum-jonske baterije. Nakon što je litijum-jonska tehnologija primijenjena na prenosive elektronske uređaje, ušla je u oblasti industrijskih primjena, energetskih sistema, fotonaponskih sistema za skladištenje energije i električnih vozila. Litijum-jonske baterijenadmašuju mnoge druge vrste punjivih baterija u mnogim aspektima, uključujući kapacitet skladištenja energije, broj radnih ciklusa, brzinu punjenja i isplativost. Trenutno je jedini problem sigurnost, zapaljivi elektroliti se mogu zapaliti na visokim temperaturama, što zahtijeva upotrebu elektronskih sistema za kontrolu i nadzor. Litijum je najlakši od svih metala, ima najveći elektrohemijski potencijal i nudi veću volumetrijsku i masenu gustinu energije od drugih poznatih tehnologija baterija. Litijum-jonska tehnologija omogućila je korištenje sistema za skladištenje energije, uglavnom povezanih s povremenim obnovljivim izvorima energije (solarna i vjetroelektrana), a također je potaknula i usvajanje električnih vozila. Litijum-jonske baterije koje se koriste u energetskim sistemima i električnim vozilima su tečnog tipa. Ove baterije koriste tradicionalnu strukturu elektrohemijske baterije, sa dvije elektrode uronjene u tečni rastvor elektrolita. Separatori (porozni izolacijski materijali) se koriste za mehaničko odvajanje elektroda, a istovremeno omogućavaju slobodno kretanje iona kroz tekući elektrolit. Glavna karakteristika elektrolita je da omogućava provođenje ionske struje (koju formiraju ioni, atomi sa viškom ili nedostatkom elektrona), a istovremeno ne dozvoljava prolaz elektronima (kao što se dešava u provodljivim materijalima). Razmjena iona između pozitivnih i negativnih elektroda je osnova za funkcionisanje elektrohemijskih baterija. Istraživanja litijumskih baterija mogu se pratiti do 1970-ih, a tehnologija je sazrela i počela komercijalna upotreba oko 1990-ih. Litijum-polimerne baterije (sa polimernim elektrolitima) se sada koriste u baterijskim telefonima, računarima i raznim mobilnim uređajima, zamjenjujući starije nikl-kadmijum baterije, čiji je glavni problem "efekat memorije" koji postepeno smanjuje kapacitet skladištenja. Kada se baterija puni prije nego što se potpuno isprazni. U poređenju sa starijim nikl-kadmijumskim baterijama, posebno olovnim baterijama, litijum-jonske baterije imaju veću gustinu energije (pohranjuju više energije po zapremini), imaju niži koeficijent samopražnjenja i mogu izdržati veći broj punjenja i pražnjenja, što znači dug vijek trajanja. Početkom 2000-ih, litijumske baterije su počele da se koriste u automobilskoj industriji. Oko 2010. godine, litijum-jonske baterije su stekle interes za skladištenje električne energije u stambenim primjenama i...veliki ESS (Sistemi za skladištenje energije) sistemi, uglavnom zbog povećane upotrebe izvora energije širom svijeta. Povremena obnovljiva energija (solarna i vjetar). Litijum-jonske baterije mogu imati različite performanse, vijek trajanja i troškove, ovisno o tome kako su napravljene. Predloženo je nekoliko materijala, uglavnom za elektrode. Tipično, litijumska baterija se sastoji od metalne elektrode na bazi litijuma koja formira pozitivni terminal baterije i ugljične (grafitne) elektrode koja formira negativni terminal. U zavisnosti od korištene tehnologije, elektrode na bazi litijuma mogu imati različite strukture. Najčešće korišteni materijali za proizvodnju litijumskih baterija i glavne karakteristike ovih baterija su sljedeće: Litijum i kobalt oksidi (LCO):Visoka specifična energija (Wh/kg), dobar kapacitet skladištenja i zadovoljavajući vijek trajanja (broj ciklusa), pogodno za elektronske uređaje, nedostatak je mala specifična snaga (W/kg), što smanjuje brzinu utovara i istovara; Litijum i manganovi oksidi (LMO):omogućavaju visoke struje punjenja i pražnjenja s niskom specifičnom energijom (Wh/kg), što smanjuje kapacitet skladištenja; Litijum, nikl, mangan i kobalt (NMC):Kombinuje svojstva LCO i LMO baterija. Pored toga, prisustvo nikla u sastavu pomaže u povećanju specifične energije, pružajući veći kapacitet skladištenja. Nikl, mangan i kobalt mogu se koristiti u različitim omjerima (za podršku jednom ili drugom) ovisno o vrsti primjene. Sveukupno, rezultat ove kombinacije je baterija s dobrim performansama, dobrim kapacitetom skladištenja, dugim vijekom trajanja i niskom cijenom. Litijum, nikl, mangan i kobalt (NMC):Kombinuje karakteristike LCO i LMO baterija. Pored toga, prisustvo nikla u sastavu pomaže u povećanju specifične energije, pružajući veći kapacitet skladištenja. Nikl, mangan i kobalt mogu se koristiti u različitim omjerima, u zavisnosti od vrste primjene (kako bi se favorizovala jedna ili druga karakteristika). Općenito, rezultat ove kombinacije je baterija sa dobrim performansama, dobrim kapacitetom skladištenja, dobrim vijekom trajanja i umjerenom cijenom. Ova vrsta baterije se široko koristi u električnim vozilima, a pogodna je i za stacionarne sisteme za skladištenje energije; Litijum-željezni fosfat (LFP):LFP kombinacija pruža baterijama dobre dinamičke performanse (brzina punjenja i pražnjenja), produženi vijek trajanja i povećanu sigurnost zbog dobre termičke stabilnosti. Odsustvo nikla i kobalta u njihovom sastavu smanjuje troškove i povećava dostupnost ovih baterija za masovnu proizvodnju. Iako njegov kapacitet skladištenja nije najveći, usvojili su ga proizvođači električnih vozila i sistema za skladištenje energije zbog mnogih povoljnih karakteristika, posebno niske cijene i dobre robusnosti; Litijum i titanijum (LTO):Naziv se odnosi na baterije koje u jednoj od elektroda imaju titan i litijum, zamjenjujući ugljik, dok je druga elektroda ista kao ona koja se koristi u jednoj od drugih vrsta (kao što su NMC - litijum, mangan i kobalt). Uprkos niskoj specifičnoj energiji (što se prevodi u smanjeni kapacitet skladištenja), ova kombinacija ima dobre dinamičke performanse, dobru sigurnost i znatno produženi vijek trajanja. Baterije ovog tipa mogu prihvatiti više od 10.000 radnih ciklusa pri 100% dubine pražnjenja, dok druge vrste litijumskih baterija prihvataju oko 2.000 ciklusa. LiFePO4 baterije nadmašuju olovne baterije izuzetno visokom stabilnošću ciklusa, maksimalnom gustinom energije i minimalnom težinom. Ako se baterija redovno prazni od 50% DOD-a, a zatim potpuno puni, LiFePO4 baterija može izvršiti do 6.500 ciklusa punjenja. Dakle, dodatna investicija se dugoročno isplati, a odnos cijene i performansi ostaje nenadmašan. One su preferirani izbor za kontinuiranu upotrebu kao solarne baterije. Performanse:Punjenje i pražnjenje baterije ima ukupnu efikasnost ciklusa od 98%, a brzo se puni i pražni u vremenskim okvirima manjim od 2 sata - ili čak brže za kraći vijek trajanja. Kapacitet skladištaLitijum-željezni fosfatni baterijski paket može imati kapacitet preko 18 kWh, što znači da zauzima manje prostora i teži manje od olovno-kiselinske baterije istog kapaciteta. Cijena baterijeLitijum-željezni fosfat obično košta više od olovno-kiselinskih baterija, ali obično ima niže troškove ciklusa zbog dužeg vijeka trajanja.
Vijesti
