Canllaw Batri Wrth Gefn Preswyl 2022 | Mathau, Costau, Manteision..

Hyd yn oed yn 2022, storio ffotofoltäig fydd y pwnc mwyaf poblogaidd o hyd, a batri wrth gefn preswyl yw'r segment solar sy'n tyfu gyflymaf, gan greu marchnadoedd newydd a chyfleoedd ehangu ôl-osod solar ar gyfer cartrefi a busnesau mawr a bach ledled y byd.Batri wrth gefn preswylyn hanfodol ar gyfer unrhyw gartref solar, yn enwedig os bydd storm neu argyfwng arall. Yn lle allforio ynni solar gormodol i'r grid, beth am ei storio mewn batris ar gyfer argyfyngau? Ond sut gall ynni solar wedi'i storio fod yn broffidiol? Byddwn yn eich hysbysu am gost a phroffidioldeb system storio batri cartref ac yn amlinellu'r pwyntiau allweddol y dylech eu cadw mewn cof wrth brynu'r system storio gywir. Beth yw System Storio Batri Preswyl？ Sut Mae'n Gweithio? Mae system storio batri preswyl neu system storio ffotofoltäig yn ychwanegiad defnyddiol at y system ffotofoltäig i fanteisio ar fanteision system solar a bydd yn chwarae rhan gynyddol bwysig wrth gyflymu'r broses o ddisodli tanwyddau ffosil gydag ynni adnewyddadwy. Mae'r batri cartref solar yn storio'r trydan a gynhyrchir o ynni'r haul ac yn ei ryddhau i'r gweithredwr ar yr amser gofynnol. Mae pŵer wrth gefn batri yn ddewis arall sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd ac yn gost-effeithiol yn lle generaduron nwy. Bydd y rhai sy'n defnyddio system ffotofoltäig i gynhyrchu trydan eu hunain yn cyrraedd ei therfynau'n gyflym. Am hanner dydd, mae'r system yn cyflenwi digon o bŵer solar, dim ond wedyn nad oes neb gartref i'w ddefnyddio. Gyda'r nos, ar y llaw arall, mae angen digon o drydan - ond wedyn nid yw'r haul yn tywynnu mwyach. I wneud iawn am y bwlch cyflenwad hwn, mae'r trydan llawer mwy drud yn cael ei brynu gan weithredwr y grid. Yn y sefyllfa hon, mae batri wrth gefn preswyl bron yn anochel. Mae hyn yn golygu bod y trydan nas defnyddiwyd o'r dydd ar gael gyda'r nos a'r nos. Felly mae trydan hunangynhyrchiedig ar gael o gwmpas y cloc a waeth beth fo'r tywydd. Yn y modd hwn, mae'r defnydd o bŵer solar hunangynhyrchiedig yn cynyddu hyd at 80%. Mae'r radd o hunangynhaliaeth, h.y. cyfran y defnydd o drydan sy'n cael ei gwmpasu gan y system solar, yn cynyddu hyd at 60%. Mae batri wrth gefn preswyl yn llawer llai nag oergell a gellir ei osod ar wal yn yr ystafell gyfleustodau. Mae systemau storio modern yn cynnwys llawer iawn o ddeallusrwydd a all ddefnyddio rhagolygon tywydd ac algorithmau hunan-ddysgu i docio'r aelwyd i'r hunan-ddefnydd mwyaf posibl. Nid yw cyflawni annibyniaeth ynni erioed wedi bod yn haws - hyd yn oed os yw'r cartref yn parhau i fod wedi'i gysylltu â'r grid. A yw System Storio Batris Cartref yn Werth y Ddyled? Beth yw'r Ffactorau sy'n Dibynnu Arnyn nhw? Mae storio batris preswyl yn angenrheidiol er mwyn i gartref sy'n cael ei bweru gan yr haul barhau i weithredu drwy gydol toriadau yn y grid a bydd hefyd yn gweithio gyda'r nos. Ond yn yr un modd, mae batris solar yn gwella economeg busnes y system drwy gadw ynni trydanol solar a fyddai fel arall yn cael ei ddarparu yn ôl i'r grid ar golled, dim ond i ail-leoli'r pŵer trydanol hwnnw weithiau pan fydd pŵer ar ei ddrudaf. Mae storio batris cartref yn amddiffyn perchennog yr haul rhag methiannau'r grid ac yn amddiffyn economeg busnes y system rhag newidiadau mewn systemau prisiau ynni. Mae a yw'n werth buddsoddi ynddo ai peidio yn dibynnu ar sawl ffactor: Lefel costau buddsoddi. Po isaf yw'r gost fesul cilowat-awr o gapasiti, y cynharaf y bydd y system storio yn talu amdani ei hun. Oes ybatri cartref solar Mae gwarant gwneuthurwr o 10 mlynedd yn arferol yn y diwydiant. Fodd bynnag, tybir oes ddefnyddiol hirach. Mae'r rhan fwyaf o fatris cartref solar gyda thechnoleg lithiwm-ion yn gweithredu'n ddibynadwy am o leiaf 20 mlynedd. Cyfran o drydan hunan-ddefnyddiedig Po fwyaf y mae storio solar yn cynyddu hunan-ddefnydd, y mwyaf tebygol yw y bydd yn werth chweil. Costau trydan wrth ei brynu o'r grid Pan fydd prisiau trydan yn uchel, mae perchnogion systemau ffotofoltäig yn arbed trwy ddefnyddio'r trydan a gynhyrchir ganddynt eu hunain. Yn ystod y blynyddoedd nesaf, disgwylir i brisiau trydan barhau i godi, felly mae llawer yn ystyried batris solar yn fuddsoddiad doeth. Tariffau sy'n gysylltiedig â'r grid Po leiaf y mae perchnogion systemau solar yn ei dderbyn fesul cilowat awr, y mwyaf y mae'n talu iddyn nhw storio'r trydan yn lle ei fwydo i'r grid. Dros yr 20 mlynedd diwethaf, mae tariffau cysylltiedig â'r Grid wedi gostwng yn gyson a byddant yn parhau i wneud hynny. Pa Fathau o Systemau Storio Ynni Batri Cartref sydd Ar Gael? Mae systemau wrth gefn batri cartref yn cynnig nifer o fanteision, gan gynnwys gwydnwch, arbedion cost a chynhyrchu trydan datganoledig (a elwir hefyd yn "systemau ynni dosbarthedig cartref"). Felly beth yw categorïau batris solar cartref? Sut ddylem ni ddewis? Dosbarthiad Swyddogaethol yn ôl Swyddogaeth Wrth Gefn: 1. Cyflenwad Pŵer UPS Cartref Mae hwn yn wasanaeth gradd ddiwydiannol ar gyfer gofynion pŵer wrth gefn y mae ysbytai, ystafelloedd data, llywodraeth ffederal neu farchnadoedd milwrol fel arfer yn eu gwneud yn ofynnol ar gyfer gweithrediad parhaus eu dyfeisiau hanfodol a sensitif. Gyda chyflenwad pŵer UPS cartref, efallai na fydd y goleuadau yn eich cartref hyd yn oed yn fflachio os bydd y grid pŵer yn methu. Nid oes angen nac nid yw'r rhan fwyaf o gartrefi angen y lefel hon o ddibynadwyedd - oni bai eu bod yn rhedeg offer clinigol hanfodol yn eich cartref. 2. Cyflenwad Pŵer 'Torriadwy' (copi wrth gefn ar gyfer y tŷ cyfan). Y cam nesaf i lawr o UPS yw'r hyn y byddwn yn ei alw'n 'gyflenwad pŵer ymyrradwy', neu IPS. Bydd IPS yn sicr o alluogi'ch tŷ cyfan i barhau i redeg ar ynni'r haul a batris os bydd y grid yn mynd i lawr, ond byddwch yn sicr o brofi cyfnod byr (cwpl o eiliadau) lle mae popeth yn mynd yn ddu neu'n llwyd yn eich tŷ wrth i'r system wrth gefn fynd i mewn i offer. Efallai y bydd angen i chi ailosod eich clociau electronig sy'n blincio, ond ar wahân i hynny byddwch yn gallu defnyddio pob un o'ch offer cartref fel y byddech fel arfer cyhyd â bod eich batris yn para. 3. Cyflenwad Pŵer Sefyllfa Argyfwng (wrth gefn rhannol). Mae rhai swyddogaethau pŵer wrth gefn yn gweithio trwy actifadu cylched argyfwng pan fydd yn canfod bod y grid wedi gostwng mewn gwirionedd. Bydd hyn yn caniatáu i'r dyfeisiau pŵer cartref sy'n gysylltiedig â'r gylched hon - fel arfer oergelloedd, goleuadau yn ogystal ag ychydig o socedi trydan pŵer pwrpasol - barhau i redeg y batris a/neu baneli ffotofoltäig am gyfnod y toriad pŵer. Mae'r math hwn o wrth gefn yn fwyaf tebygol o fod yn un o'r dewisiadau mwyaf poblogaidd, rhesymol a chyllidebol ar gyfer cartrefi ledled y byd, gan y bydd rhedeg tŷ cyfan ar fanc batri yn eu draenio'n gyflym. 4. System Solar a Storio Rhannol Oddi ar y Grid. Dewis olaf a allai fod yn ddeniadol yw 'system oddi ar y grid rhannol'. Gyda system oddi ar y grid rhannol, y cysyniad yw creu ardal 'oddi ar y grid' bwrpasol o'r cartref, sy'n gweithredu'n barhaus ar system solar a batri sy'n ddigon mawr i gynnal ei hun heb dynnu pŵer o'r grid. Yn y modd hwn, mae lleiniau teulu angenrheidiol (oergelloedd, goleuadau, ac ati) yn aros ymlaen hyd yn oed os bydd y grid yn mynd i lawr, heb unrhyw fath o darfu. Yn ogystal, gan fod y solar a'r batris wedi'u maint i redeg am byth ar eu pen eu hunain heb y grid, ni fyddai angen dyrannu defnydd pŵer oni bai bod dyfeisiau ychwanegol wedi'u plygio i'r gylched oddi ar y grid. Dosbarthiad o Dechnoleg Cemeg Batri: Batris asid plwm fel batri wrth gefn preswyl Batris plwm-asidyw'r batris ailwefradwy hynaf a'r batri rhataf sydd ar gael ar gyfer storio ynni ar y farchnad. Ymddangosasant ar ddechrau'r ganrif ddiwethaf, yn y 1900au, ac maent hyd heddiw yn parhau i fod y batris dewisol mewn llawer o gymwysiadau oherwydd eu cadernid a'u cost isel. Eu prif anfanteision yw eu dwysedd ynni isel (maent yn drwm ac yn swmpus) a'u hoes fer, gan nad ydynt yn derbyn nifer fawr o gylchoedd llwytho a dadlwytho, mae angen cynnal a chadw rheolaidd ar fatris asid-plwm i gydbwyso'r cemeg yn y batri, felly mae ei nodweddion yn ei gwneud yn anaddas ar gyfer rhyddhau amledd canolig i uchel neu gymwysiadau sy'n para 10 mlynedd neu fwy. Mae ganddyn nhw hefyd yr anfantais o ddyfnder rhyddhau isel, sydd fel arfer yn gyfyngedig i 80% mewn achosion eithafol neu 20% mewn gweithrediad rheolaidd, am oes hirach. Mae gor-ryddhau yn diraddio electrodau'r batri, sy'n lleihau ei allu i storio ynni ac yn cyfyngu ar ei oes. Mae angen cynnal a chadw cyflwr gwefr cyson ar fatris asid-plwm a dylid eu storio bob amser ar eu cyflwr gwefr uchaf trwy'r dechneg arnofio (cynnal gwefr gyda cherrynt trydan bach, sy'n ddigonol i ganslo'r effaith hunan-ryddhau). Mae'r batris hyn ar gael mewn sawl fersiwn. Y rhai mwyaf cyffredin yw batris awyredig, sy'n defnyddio electrolyt hylif, batris gel wedi'u rheoleiddio gan falf (VRLA) a batris gydag electrolyt wedi'i fewnosod mewn mat gwydr ffibr (a elwir yn AGM – mat gwydr amsugnol), sydd â pherfformiad canolradd a chost is o'i gymharu â batris gel. Mae batris sy'n cael eu rheoleiddio gan falf wedi'u selio'n ymarferol, sy'n atal gollyngiadau a sychu'r electrolyt. Mae'r falf yn gweithredu wrth ryddhau nwyon mewn sefyllfaoedd gor-wefru. Mae rhai batris asid plwm wedi'u datblygu ar gyfer cymwysiadau diwydiannol llonydd a gallant dderbyn cylchoedd rhyddhau dyfnach. Mae fersiwn fwy modern hefyd, sef y batri plwm-carbon. Mae deunyddiau carbon sy'n cael eu hychwanegu at yr electrodau yn darparu ceryntau gwefru a rhyddhau uwch, dwysedd ynni uwch, a bywyd hirach. Un fantais batris asid-plwm (ym mhob un o'i amrywiadau) yw nad oes angen system rheoli gwefr soffistigedig arnynt (fel sy'n wir gyda batris lithiwm, a welwn nesaf). Mae batris plwm yn llawer llai tebygol o danio a ffrwydro pan gânt eu gorwefru oherwydd nad yw eu electrolyt yn fflamadwy fel batris lithiwm. Hefyd, nid yw gorwefru bach yn beryglus yn y mathau hyn o fatris. Mae gan rai rheolyddion gwefru hyd yn oed swyddogaeth gyfartalu sy'n gorwefru'r batri neu'r banc batri ychydig, gan achosi i bob batri gyrraedd y cyflwr gwefr lawn. Yn ystod y broses gyfartalu, bydd foltedd y batris sy'n dod yn llawn yn y pen draw cyn y lleill yn cynyddu ychydig, heb risg, tra bod y cerrynt yn llifo'n normal trwy'r cysylltiad cyfresol o elfennau. Yn y modd hwn, gallwn ddweud bod gan fatris plwm y gallu i gyfartalu'n naturiol ac nad yw anghydbwysedd bach rhwng batris batri neu rhwng batris banc yn cynnig unrhyw risg. Perfformiad:Mae effeithlonrwydd batris asid-plwm yn llawer is nag effeithlonrwydd batris lithiwm. Er bod yr effeithlonrwydd yn dibynnu ar y gyfradd wefru, tybir fel arfer bod effeithlonrwydd taith gron yn 85%. Capasiti storio:Mae batris asid plwm ar gael mewn amrywiaeth o folteddau a meintiau, ond maent yn pwyso 2-3 gwaith yn fwy fesul kWh na ffosffad haearn lithiwm, yn dibynnu ar ansawdd y batri. Cost batri:Mae batris asid plwm 75% yn rhatach na batris ffosffad haearn lithiwm, ond peidiwch â chael eich twyllo gan y pris isel. Ni ellir gwefru na rhyddhau'r batris hyn yn gyflym, mae ganddynt oes llawer byrrach, nid oes ganddynt system rheoli batri amddiffynnol, ac efallai y bydd angen cynnal a chadw wythnosol arnynt hefyd. Mae hyn yn arwain at gost uwch fesul cylchred nag sy'n rhesymol i leihau costau pŵer neu gynnal offer trwm. Batris Lithiwm Fel Batri Wrth Gefn Preswyl Ar hyn o bryd, y batris mwyaf llwyddiannus yn fasnachol yw batris lithiwm-ion. Ar ôl i dechnoleg lithiwm-ion gael ei chymhwyso i ddyfeisiau electronig cludadwy, mae wedi mynd i mewn i feysydd cymwysiadau diwydiannol, systemau pŵer, storio ynni ffotofoltäig a cherbydau trydan. Batris lithiwm-ionperfformio'n well na llawer o fathau eraill o fatris ailwefradwy mewn sawl agwedd, gan gynnwys capasiti storio ynni, nifer y cylchoedd dyletswydd, cyflymder gwefru, a chost-effeithiolrwydd. Ar hyn o bryd, yr unig broblem yw diogelwch, gall electrolytau fflamadwy fynd ar dân ar dymheredd uchel, sy'n gofyn am ddefnyddio systemau rheoli a monitro electronig. Lithiwm yw'r ysgafnaf o'r holl fetelau, mae ganddo'r potensial electrocemegol uchaf, ac mae'n cynnig dwyseddau ynni cyfaint a màs uwch na thechnolegau batri hysbys eraill. Mae technoleg lithiwm-ion wedi ei gwneud hi'n bosibl gyrru'r defnydd o systemau storio ynni, sy'n gysylltiedig yn bennaf â ffynonellau ynni adnewyddadwy ysbeidiol (ynni'r haul a'r gwynt), ac mae hefyd wedi gyrru mabwysiadu cerbydau trydan. Mae batris lithiwm-ion a ddefnyddir mewn systemau pŵer a cherbydau trydan o'r math hylif. Mae'r batris hyn yn defnyddio strwythur traddodiadol batri electrocemegol, gyda dau electrod wedi'u trochi mewn hydoddiant electrolyt hylif. Defnyddir gwahanyddion (deunyddiau inswleiddio mandyllog) i wahanu'r electrodau'n fecanyddol gan ganiatáu i ïonau symud yn rhydd trwy'r electrolyt hylif. Prif nodwedd electrolyt yw caniatáu i gerrynt ïonig (a ffurfir gan ïonau, sef atomau sydd â gormod neu ddiffyg electronau) gael ei ddargludo, tra'n peidio â chaniatáu i electronau basio drwodd (fel sy'n digwydd mewn deunyddiau dargludol). Cyfnewid ïonau rhwng electrodau positif a negatif yw sail gweithrediad batris electrocemegol. Gellir olrhain ymchwil ar fatris lithiwm yn ôl i'r 1970au, ac aeddfedodd y dechnoleg a dechreuodd gael ei defnyddio'n fasnachol tua'r 1990au. Defnyddir batris polymer lithiwm (gydag electrolytau polymer) bellach mewn ffonau batri, cyfrifiaduron ac amrywiol ddyfeisiau symudol, gan ddisodli batris nicel-cadmiwm hŷn, y prif broblem ohonynt yw'r "effaith cof" sy'n lleihau'r capasiti storio yn raddol. Pan gaiff y batri ei wefru cyn iddo gael ei ryddhau'n llwyr. O'i gymharu â batris nicel-cadmiwm hŷn, yn enwedig batris asid plwm, mae gan fatris lithiwm-ion ddwysedd ynni uwch (yn storio mwy o ynni fesul cyfaint), mae ganddynt gyfernod hunan-ollwng is, a gallant wrthsefyll mwy o wefru a nifer y cylchoedd rhyddhau, sy'n golygu oes gwasanaeth hir. Tua dechrau'r 2000au, dechreuwyd defnyddio batris lithiwm yn y diwydiant modurol. Tua 2010, enillodd batris lithiwm-ion ddiddordeb mewn storio ynni trydanol mewn cymwysiadau preswyl asystemau ESS (System Storio Ynni) ar raddfa fawr, yn bennaf oherwydd y defnydd cynyddol o ffynonellau pŵer ledled y byd. Ynni adnewyddadwy ysbeidiol (solar a gwynt). Gall batris lithiwm-ion fod â gwahanol berfformiadau, hyd oes a chostau, yn dibynnu ar sut maen nhw'n cael eu gwneud. Cynigiwyd sawl deunydd, yn bennaf ar gyfer electrodau. Yn nodweddiadol, mae batri lithiwm yn cynnwys electrod metelaidd wedi'i seilio ar lithiwm sy'n ffurfio terfynell bositif y batri ac electrod carbon (graffit) sy'n ffurfio'r derfynell negatif. Gan ddibynnu ar y dechnoleg a ddefnyddir, gall electrodau sy'n seiliedig ar lithiwm fod â gwahanol strwythurau. Dyma'r deunyddiau a ddefnyddir amlaf ar gyfer cynhyrchu batris lithiwm a phrif nodweddion y batris hyn: Ocsidau Lithiwm a Chobalt (LCO):Ynni penodol uchel (Wh/kg), capasiti storio da a hyd oes foddhaol (nifer o gylchoedd), addas ar gyfer dyfeisiau electronig, anfantais yw pŵer penodol (W/kg) bach, gan leihau'r cyflymder llwytho a dadlwytho; Ocsidau Lithiwm a Manganîs (LMO):caniatáu ceryntau gwefru a rhyddhau uchel gydag egni penodol isel (Wh/kg), sy'n lleihau'r capasiti storio; Lithiwm, Nicel, Manganîs a Chobalt (NMC):Yn cyfuno priodweddau batris LCO ac LMO. Yn ogystal, mae presenoldeb nicel yn y cyfansoddiad yn helpu i gynyddu'r ynni penodol, gan ddarparu capasiti storio mwy. Gellir defnyddio nicel, manganîs a chobalt mewn cyfrannau amrywiol (i gefnogi un neu'r llall) yn dibynnu ar y math o gymhwysiad. At ei gilydd, canlyniad y cyfuniad hwn yw batri gyda pherfformiad da, capasiti storio da, oes hir, a chost isel. Lithiwm, nicel, manganîs a chobalt (NMC):Yn cyfuno nodweddion batris LCO ac LMO. Yn ogystal, mae presenoldeb nicel yn y cyfansoddiad yn helpu i godi'r ynni penodol, gan ddarparu capasiti storio mwy. Gellir defnyddio nicel, manganîs a chobalt mewn gwahanol gyfrannau, yn ôl y math o gymhwysiad (i ffafrio un nodwedd neu'r llall). Yn gyffredinol, canlyniad y cyfuniad hwn yw batri â pherfformiad da, capasiti storio da, oes dda, a chost gymedrol. Defnyddiwyd y math hwn o fatri yn helaeth mewn cerbydau trydan ac mae hefyd yn addas ar gyfer systemau storio ynni llonydd; Ffosffad Haearn Lithiwm (LFP):Mae'r cyfuniad LFP yn darparu perfformiad deinamig da i fatris (cyflymder gwefru a rhyddhau), oes estynedig a diogelwch cynyddol oherwydd eu sefydlogrwydd thermol da. Mae absenoldeb nicel a chobalt yn eu cyfansoddiad yn lleihau'r gost ac yn cynyddu argaeledd y batris hyn ar gyfer gweithgynhyrchu torfol. Er nad yw ei gapasiti storio yr uchaf, mae wedi cael ei fabwysiadu gan weithgynhyrchwyr cerbydau trydan a systemau storio ynni oherwydd ei nifer o nodweddion manteisiol, yn enwedig ei gost isel a'i gadernid da; Lithiwm a Titaniwm (LTO):Mae'r enw'n cyfeirio at fatris sydd â thitaniwm a lithiwm yn un o'r electrodau, gan ddisodli'r carbon, tra bod yr ail electrod yr un fath ag a ddefnyddir mewn un o'r mathau eraill (megis NMC - lithiwm, manganîs a chobalt). Er gwaethaf yr egni penodol isel (sy'n cyfieithu i gapasiti storio llai), mae gan y cyfuniad hwn berfformiad deinamig da, diogelwch da, a bywyd gwasanaeth llawer hirach. Gall batris o'r math hwn dderbyn mwy na 10,000 o gylchoedd gweithredu ar ddyfnder rhyddhau o 100%, tra bod mathau eraill o fatris lithiwm yn derbyn tua 2,000 o gylchoedd. Mae batris LiFePO4 yn perfformio'n well na batris asid plwm gyda sefydlogrwydd cylchred eithriadol o uchel, dwysedd ynni uchaf a phwysau lleiaf. Os caiff y batri ei ryddhau'n rheolaidd o 50% DOD ac yna ei wefru'n llawn, gall y batri LiFePO4 berfformio hyd at 6,500 o gylchoedd gwefru. Felly mae'r buddsoddiad ychwanegol yn talu ar ei ganfed yn y tymor hir, ac mae'r gymhareb pris/perfformiad yn parhau i fod yn ddiguro. Nhw yw'r dewis a ffefrir ar gyfer defnydd parhaus fel batris solar. Perfformiad:Mae gan wefru a rhyddhau'r batri effeithiolrwydd cylchred cyfan o 98% wrth gael ei wefru a'i ryddhau'n gyflym mewn fframweithiau amser o lai na 2 awr - a hyd yn oed yn gyflymach am oes fyrrach. Capasiti storioGall pecynnau batri lithiwm haearn ffosffad fod dros 18 kWh, sy'n defnyddio llai o le ac yn pwyso llai na batri asid plwm o'r un capasiti. Cost batriMae ffosffad haearn lithiwm yn tueddu i gostio mwy na batris asid-plwm, ond fel arfer mae ganddo gost cylchred is o ganlyniad i hirach o ran hyd oes.