Guida di Backup di Batterie Residenziali 2022 | Tipi, Costi, Benefici..

Ancu in u 2022, u almacenamentu fotovoltaicu serà sempre u tema u più caldu, è a copia di salvezza di batterie residenziali hè u segmentu di u solare chì cresce u più rapidamente, creendu novi mercati è opportunità di espansione di a ristrutturazione solare per case è imprese grande è chjuche in u mondu sanu.Batteria di salvezza residenzialehè cruciale per ogni casa solare, in particulare in casu di timpesta o altra emergenza. Invece di esportà l'energia solare in eccessu à a rete, chì ne dici di almacenà la in batterie per l'emergenze? Ma cumu pò esse prufittuosa l'energia solare almacenata? Vi informeremu nantu à u costu è a prufittuità di un sistema di almacenamiento di batterie domestiche è delineeremu i punti chjave chì duvete tene à mente quandu cumprate u sistema di almacenamiento ghjustu. Chì ghjè u Sistema di Accumulazione di Batterie Residenziale? Cumu funziona? Un sistema di almacenamiento di batterie residenziale o di almacenamiento fotovoltaicu hè un aghjuntu utile à u sistema fotovoltaicu per prufittà di i benefici di un sistema solare è ghjucherà un rolu sempre più impurtante in l'accelerà a sustituzione di i combustibili fossili cù l'energia rinnuvevule. A batteria solare domestica immagazzina l'elettricità generata da l'energia solare è a libera à l'operatore à u mumentu necessariu. L'alimentazione di backup di a batteria hè un'alternativa rispettosa di l'ambiente è economica à i generatori di gas. Quelli chì utilizanu un sistema fotovoltaicu per pruduce elli stessi l'elettricità ghjunghjenu prestu à i so limiti. À meziornu, u sistema furnisce assai energia solare, solu tandu ùn ci hè nimu in casa per aduprà la. A sera, invece, hè necessaria assai elettricità - ma tandu u sole ùn splende più. Per cumpensà sta lacuna di furnimentu, l'elettricità significativamente più cara hè acquistata da u gestore di a rete. In questa situazione, una batteria di salvezza residenziale hè guasi inevitabile. Questu significa chì l'elettricità micca aduprata di u ghjornu hè dispunibule a sera è a notte. L'elettricità autogenerata hè dunque dispunibule 24 ore su 24 è indipendentemente da u tempu. In questu modu, l'usu di l'energia solare autoprodotta hè aumentatu finu à l'80%. U gradu di autosufficienza, vale à dì a proporzione di u cunsumu d'elettricità chì hè cuperta da u sistema solare, aumenta finu à u 60%. Una batteria di salvezza residenziale hè assai più chjuca chè un frigorifero è pò esse muntata nantu à un muru in a lavanderia. I sistemi di almacenamiento muderni cuntenenu una grande quantità d'intelligenza chì pò aduprà e previsioni meteo è l'algoritmi d'autoapprendimentu per riduce a casa à u massimu autoconsumu. Ottene l'indipendenza energetica ùn hè mai statu più faciule - ancu s'è a casa ferma cunnessa à a rete. Vale a pena i sistemi di almacenamiento di batterie in casa? Chì sò i fattori da i quali dipendenu? L'almacenamentu di batterie residenziali hè necessariu per chì una casa alimentata da energia solare resti operativa durante e interruzioni di rete è funzionerà ancu di notte. Ma in listessu modu, e batterie solari migliuranu l'ecunumia cummerciale di u sistema mantenendu l'energia solare chì altrimenti seria restituita à a rete in perdita, solu per ridistribuisce quella energia à volte quandu l'energia hè più cara. L'almacenamentu di batterie domestiche prutege u pruprietariu solare da i guasti di a rete è prutege l'ecunumia cummerciale di u sistema da i cambiamenti in i sistemi di prezzi di l'energia. S'ellu vale a pena investisce o micca dipende da parechji fattori: Livellu di i costi d'investimentu. Più bassu hè u costu per kilowatt-ora di capacità, più prestu u sistema di almacenamentu si pagherà. A vita di ubatteria solare per a casa Una garanzia di u fabricatore di 10 anni hè abituale in l'industria. Tuttavia, si presume una vita utile più longa. A maiò parte di e batterie solari domestiche cù tecnulugia à ioni di litiu funzionanu in modu affidabile per almenu 20 anni. Quota di l'elettricità autocunsumata Più u almacenamentu solare aumenta l'autoconsumu, più hè prubabile chì ne valga a pena. Costi di l'elettricità quandu hè acquistata da a rete Quandu i prezzi di l'elettricità sò alti, i pruprietarii di sistemi fotovoltaici risparmianu cunsumendu l'elettricità autogenerata. In i prossimi anni, si prevede chì i prezzi di l'elettricità continueranu à cresce, dunque parechji consideranu e batterie solari un investimentu saviu. Tariffe cunnesse à a rete Menu i pruprietarii di sistemi solari ricevenu per kilowattora, più li paga per almacenà l'elettricità invece di immetterla in a rete. In l'ultimi 20 anni, e tariffe cunnesse à a rete sò diminuite constantemente è continueranu à fà cusì. Quali tipi di sistemi di accumulazione di energia à batteria domestica sò dispunibili? I sistemi di salvezza di batterie domestiche offrenu numerosi vantaghji, cumprese a resilienza, u risparmiu di costi è a pruduzzione decentralizata di elettricità (cunnisciuta ancu cum'è "sistemi di energia distribuita domestica"). Dunque, chì sò e categurie di batterie solari domestiche? Cumu duvemu sceglie? Classificazione funzionale per funzione di backup: 1. Alimentazione UPS domestica Questu hè un serviziu di qualità industriale per l'alimentazione di salvezza chì l'uspidali, e sale dati, u guvernu federale o i mercati militari necessitanu di solitu per u funziunamentu cuntinuu di i so dispositivi essenziali è ancu sensibili. Cù un alimentatore UPS di casa, e luci in casa vostra ùn puderanu mancu lampeggià se a rete elettrica falla. A maiò parte di e case ùn anu micca bisognu o ùn anu micca intenzione di pagà per questu gradu di affidabilità - à menu chì ùn utilizinu apparecchiature cliniche cruciali in casa vostra. 2. Alimentazione "Interruptibile" (backup di tutta a casa). U prossimu passu in giù da un UPS hè ciò chì chjameremu "alimentazione elettrica interrompibile", o IPS. Un IPS permetterà certamente à tutta a vostra casa di cuntinuà à funziunà cù energia solare è batterie se a rete si interrompe, ma sperimenterete un cortu periodu (un paru di secondi) induve tuttu diventa neru o grisgiu in a vostra casa quandu u sistema di backup entra in l'apparecchi. Puderete avè bisognu di resettà i vostri orologi elettronichi lampeggianti, ma fora di questu puderete aduprà tutti i vostri apparecchi domestici cum'è di solitu per tuttu u tempu chì e vostre batterie duranu. 3. Alimentazione elettrica per situazioni d'emergenza (backup parziale). Certe funziunalità di salvezza funzionanu attivendu un circuitu d'emergenza quandu detecta chì a rete hè diminuita. Questu permetterà à i dispusitivi di alimentazione di a casa culligati à questu circuitu - tipicamente frigoriferi, luci è ancu alcune prese elettriche dedicate - di cuntinuà à fà funziunà e batterie è/o i pannelli fotovoltaici per u periodu di blackout. Stu tipu di salvezza hè probabilmente una di l'opzioni più pupulari, ragiunevuli è ecunomiche per e case in u mondu sanu, postu chì fà funziunà una casa sana cù un bancu di batterie li svuoterà rapidamente. 4. Sistema solare è di almacenamentu parziale fora di rete. Un'ultima opzione chì puderia esse attrattiva hè un "sistema parziale fora di rete". Cù un sistema parziale fora di rete, u cuncettu hè di pruduce una zona dedicata "fora di rete" di a casa, chì funziona continuamente cù un sistema solare è di batterie abbastanza grande per mantene si senza piglià energia da a rete. In questu modu, i lotti di famiglia necessarii (frigoriferi, luci, ecc.) restanu accesi ancu s'è a rete si spegne, senza alcun tipu d'interruzzione. Inoltre, postu chì l'energia solare è e batterie sò dimensionate per funziunà per sempre da sole senza a rete, ùn ci saria bisognu di assignà u cunsumu di energia à menu chì i dispositivi supplementari ùn fussinu cunnessi à u circuitu fora di rete. Classificazione da a tecnulugia di a chimica di a batteria: Batterie à piombu-acidu cum'è batteria di salvezza residenziale Batterie à piombu-acidusò e batterie ricaricabili più antiche è e batterie à costu più bassu dispunibili per l'accumulazione d'energia nantu à u mercatu. Sò apparse à l'iniziu di u seculu scorsu, in l'anni 1900, è finu à oghje restanu e batterie preferite in parechje applicazioni per via di a so robustezza è di u so bassu costu. I so principali svantaghji sò a so bassa densità energetica (sò pesanti è ingombranti) è a so corta durata di vita, ùn accettendu micca un gran numeru di cicli di carica è scarica, e batterie à piombu-acidu necessitanu una manutenzione regulare per equilibrà a chimica di a batteria, dunque e so caratteristiche a rendenu inadatta per scariche di media à alta frequenza o applicazioni chì duranu 10 anni o più. Anu ancu u svantaghju di una bassa prufundità di scarica, chì hè tipicamente limitata à 80% in casi estremi o 20% in funziunamentu regulare, per una vita più longa. Una scarica eccessiva degrada l'elettrodi di a batteria, ciò chì riduce a so capacità di almacenà energia è limita a so vita. E batterie à piombu-acidu necessitanu un mantenimentu custante di u so statu di carica è devenu esse sempre almacenate à u so statu massimu di carica per via di a tecnica di flottazione (mantenimentu di a carica cù una piccula corrente elettrica, sufficiente per annullà l'effettu di autoscarica). Queste batterie si ponu truvà in parechje versioni. E più cumuni sò e batterie ventilate, chì utilizanu elettrolitu liquidu, e batterie à gel regulatu da valvula (VRLA) è e batterie cù elettrolitu incrustatu in un tappettu di fibra di vetru (cunnisciutu cum'è AGM - tappettu di vetru assorbente), chì anu prestazioni intermedie è un costu riduttu paragunatu à e batterie à gel. E batterie regulate da valvula sò praticamente sigillate, ciò chì impedisce e perdite è l'asciugatura di l'elettrolitu. A valvula agisce in a liberazione di gas in situazioni di sovraccaricu. Certe batterie à piombu-acidu sò sviluppate per applicazioni industriali stazionarie è ponu accettà cicli di scarica più profondi. Ci hè ancu una versione più muderna, chì hè a batteria à piombu-carbone. I materiali à basa di carbone aghjunti à l'elettrodi furniscenu currenti di carica è scarica più elevate, una densità di energia più elevata è una vita più longa. Un vantaghju di e batterie à piombu-acidu (in tutte e so variazioni) hè chì ùn anu micca bisognu di un sistema sofisticatu di gestione di carica (cum'è hè u casu di e batterie à u litiu, chì videremu dopu). E batterie à piombu sò assai menu propensi à piglià focu è à splode quandu sò sovraccaricate perchè u so elettrolitu ùn hè micca inflammabile cum'è quellu di e batterie à u litiu. Inoltre, una ligera sovraccarica ùn hè micca periculosa in questi tipi di batterie. Ancu certi regulatori di carica anu una funzione di equalizazione chì sovraccarica ligeramente a batteria o u bancu di batterie, pruvucendu chì tutte e batterie ghjunghjenu à u statu cumpletamente caricatu. Durante u prucessu d'equalizazione, e batterie chì infine si caricanu cumpletamente prima di l'altre averanu a so tensione ligeramente aumentata, senza risicu, mentre chì a corrente scorre nurmalmente attraversu l'associazione seriale di l'elementi. In questu modu, pudemu dì chì e batterie di piombu anu a capacità di equalizà si naturalmente è i picculi squilibri trà e batterie di una batteria o trà e batterie di una banca ùn offrenu alcun risicu. Prestazione:L'efficienza di e batterie à piombu-acidu hè assai più bassa chè quella di e batterie à u litiu. Mentre chì l'efficienza dipende da a velocità di carica, si suppone generalmente una efficienza di andata è ritornu di 85%. Capacità di almacenamentu:E batterie à piombu-acidu sò dispunibili in una varietà di tensioni è dimensioni, ma pesanu 2-3 volte di più per kWh chè u fosfatu di litiu-ferru, secondu a qualità di a batteria. Costu di a batteria:E batterie à piombu-acidu sò 75% menu care di e batterie à u fosfatu di litiu-ferru, ma ùn vi lasciate ingannà da u prezzu bassu. Queste batterie ùn ponu esse caricate o scaricate rapidamente, anu una vita assai più corta, ùn anu micca un sistema di gestione di a batteria prutettiva, è ponu ancu richiede una manutenzione settimanale. Questu si traduce in un costu generale per ciclu più altu di ciò chì hè ragiunevule per riduce i costi energetichi o supportà apparecchi pesanti. Batterie à u litiu cum'è una batteria di salvezza residenziale Attualmente, e batterie chì anu avutu u più successu cummerciale sò e batterie à ioni di litiu. Dopu chì a tecnulugia à ioni di litiu hè stata applicata à i dispositivi elettronichi portatili, hè entrata in i campi di l'applicazioni industriali, di i sistemi di alimentazione, di l'accumulazione di energia fotovoltaica è di i veiculi elettrici. Batterie à ioni di litiusuperanu parechji altri tipi di batterie ricaricabili in parechji aspetti, cumprese a capacità di almacenamiento di energia, u numeru di cicli di travagliu, a velocità di carica è l'efficienza in termini di costi. Attualmente, l'unicu prublema hè a sicurezza, l'elettroliti inflammabili ponu piglià focu à alte temperature, ciò chì richiede l'usu di sistemi di cuntrollu è monitoraghju elettronichi. U litiu hè u più ligeru di tutti i metalli, hà u più altu putenziale elettrochimicu, è offre densità d'energia volumetrica è di massa più elevate cà altre tecnulugie di batterie cunnisciute. A tecnulugia di ioni di litiu hà permessu di prumove l'usu di sistemi di almacenamiento d'energia, principalmente assuciati à fonti d'energia rinnuvevuli intermittenti (solare è eolica), è hà ancu purtatu à l'adopzione di veiculi elettrichi. E batterie à ioni di litiu aduprate in i sistemi di putenza è i veiculi elettrichi sò di tipu liquidu. Queste batterie utilizanu a struttura tradiziunale di una batteria elettrochimica, cù dui elettrodi immersi in una suluzione elettrolitica liquida. I separatori (materiali isolanti porosi) sò usati per separà meccanicamente l'elettrodi mentre permettenu u muvimentu liberu di ioni attraversu l'elettrolitu liquidu. A caratteristica principale di un elettrolitu hè di permette a conduzione di a corrente ionica (furmata da ioni, chì sò atomi cù eccessu o mancanza d'elettroni), mentre ùn permette micca à l'elettroni di passà (cum'è accade in i materiali conduttivi). U scambiu d'ioni trà l'elettrodi pusitivi è negativi hè a basa di u funziunamentu di e batterie elettrochimiche. A ricerca nantu à e batterie à u litiu pò esse tracciata finu à l'anni 1970, è a tecnulugia hè matura è hà cuminciatu à esse aduprata cummercialmente intornu à l'anni 1990. E batterie à litiu-polimeru (cù elettroliti polimerichi) sò oghje aduprate in telefoni à batteria, computer è diversi dispositivi mobili, rimpiazzendu e batterie di nichel-cadmiu più vechje, u prublema principale di e quali hè l'"effettu memoria" chì riduce gradualmente a capacità di almacenamiento. Quandu a batteria hè caricata prima ch'ella sia cumpletamente scaricata. In paragone cù e batterie più vechje di nichel-cadmiu, in particulare e batterie di piombu-acidu, e batterie à ioni di litiu anu una densità energetica più alta (immagazzinanu più energia per vulume), anu un coefficientu di autoscarica più bassu è ponu suppurtà più carica è u numeru di cicli di scarica, ciò chì significa una longa durata di vita. À l'iniziu di l'anni 2000, e batterie à u litiu anu cuminciatu à esse aduprate in l'industria automobilistica. Intornu à u 2010, e batterie à ioni di litiu anu suscitatu interessu à l'accumulazione di energia elettrica in applicazioni residenziali èsistemi ESS (Sistema di almacenamiento di energia) à grande scala, soprattuttu per via di l'aumentu di l'usu di fonti d'energia in u mondu sanu. Energia rinnuvevule intermittente (solare è eolica). E batterie à ioni di litiu ponu avè diverse prestazioni, durate di vita è costi, secondu cumu sò fatte. Parechji materiali sò stati pruposti, principalmente per l'elettrodi. Tipicamente, una batteria à u litiu hè custituita da un elettrodu metallicu à basa di litiu chì forma u terminale pusitivu di a batteria è un elettrodu di carbone (grafite) chì forma u terminale negativu. Sicondu a tecnulugia aduprata, l'elettrodi à basa di litiu ponu avè strutture diverse. I materiali più cumunimenti aduprati per a fabricazione di batterie à litiu è e caratteristiche principali di queste batterie sò i seguenti: Ossidi di litiu è di cobaltu (LCO):Alta energia specifica (Wh/kg), bona capacità di almacenamentu è durata di vita soddisfacente (numeru di cicli), adatta per i dispositivi elettronichi, u svantaghju hè a putenza specifica (W/kg) Piccula, riducendu a velocità di carica è scaricamentu; Ossidi di litiu è di manganese (OGM):permettenu currenti di carica è scarica elevate cù una bassa energia specifica (Wh/kg), ciò chì riduce a capacità di almacenamiento; Litiu, Nickel, Manganese è Cobalt (NMC):Combina e proprietà di e batterie LCO è LMO. Inoltre, a presenza di nichelu in a cumpusizione aiuta à aumentà l'energia specifica, furnendu una maggiore capacità di almacenamiento. U nichelu, u manganese è u cobaltu ponu esse aduprati in diverse proporzioni (per sustene l'unu o l'altru) secondu u tipu d'applicazione. In generale, u risultatu di sta cumbinazione hè una batteria cù bone prestazioni, bona capacità di almacenamiento, longa durata è bassu costu. Litiu, nichelu, manganese è cobaltu (NMC):Combina e caratteristiche di e batterie LCO è LMO. Inoltre, a presenza di nichelu in a cumpusizione aiuta à elevà l'energia specifica, furnendu una maggiore capacità di almacenamiento. U nichelu, u manganese è u cobaltu ponu esse aduprati in diverse proporzioni, secondu u tipu d'applicazione (per favurisce una caratteristica o l'altra). In generale, u risultatu di sta cumbinazione hè una batteria cù bone prestazioni, bona capacità di almacenamiento, bona durata è costu moderatu. Stu tipu di batteria hè stata largamente aduprata in i veiculi elettrichi è hè ancu adatta per i sistemi di almacenamiento di energia stazionarii; Fosfatu di litiu-ferru (LFP):A cumbinazione LFP furnisce batterie cù bone prestazioni dinamiche (velocità di carica è scarica), una durata di vita estesa è una maggiore sicurezza per via di a so bona stabilità termica. L'assenza di nichel è cobalt in a so cumpusizione riduce u costu è aumenta a dispunibilità di ste batterie per a fabricazione di massa. Ancu s'è a so capacità di almacenamiento ùn hè micca a più alta, hè stata aduttata da i pruduttori di veiculi elettrichi è sistemi di almacenamiento di energia per via di e so numerose caratteristiche vantaggiose, in particulare u so bassu costu è a bona robustezza; Lithium è Titanium (LTO):U nome si riferisce à e batterie chì anu titaniu è litiu in unu di l'elettrodi, rimpiazzendu u carbone, mentre chì u secondu elettrodu hè u listessu utilizatu in unu di l'altri tipi (cum'è NMC - litiu, manganese è cobalt). Malgradu a bassa energia specifica (chì si traduce in una capacità di almacenamiento ridotta), sta cumbinazione hà una bona prestazione dinamica, una bona sicurezza è una durata di serviziu assai aumentata. E batterie di stu tipu ponu accettà più di 10.000 cicli di funziunamentu à una prufundità di scarica di u 100%, mentre chì altri tipi di batterie à u litiu accettanu circa 2.000 cicli. E batterie LiFePO4 superanu e batterie à piombu-acidu cù una stabilità di ciclu estremamente alta, una densità energetica massima è un pesu minimu. Sè a batteria hè scaricata regularmente da u 50% di DOD è poi caricata cumpletamente, a batteria LiFePO4 pò eseguisce finu à 6.500 cicli di carica. Cusì l'investimentu supplementu si ripaga à longu andà, è u rapportu prezzu/prestazioni ferma imbattibile. Sò a scelta preferita per l'usu cuntinuu cum'è batterie solari. Prestazione:A carica è u rilasciu di a batteria anu una efficacità di ciclu tutale di 98% mentre hè caricata è liberata rapidamente in tempi inferiori à 2 ore - è ancu più veloce per una durata di vita ridotta. Capacità di almacenamentuUna batteria à u fosfatu di litiu-ferru pò esse più di 18 kWh, ciò chì usa menu spaziu è pesa menu di una batteria à piombu-acidu di a listessa capacità. Costu di a batteriaU fosfatu di litiu-ferru tende à costà di più cà e batterie à piombu-acidu, ma di solitu hà un costu di ciclu più bassu per via di una maggiore longevità.