Miksi valita aurinkolitium-akku kotiisi?

Venäjän ja Ukrainan välisen sodan kiihtyessä kotitalouksien aurinkosähköenergian varastointijärjestelmät ovat jälleen kerran energian vapauden valokeilassa, ja aurinkosähköjärjestelmään sopivan akun valitsemisesta on tullut yksi kuluttajien suurimmista päänsäryistä. Kiinan johtavana litium-akkujen valmistajana suosittelemmeAurinkoinen litiumparistokotiasi varten. Litium-ioniakut ovat yksi nykyaikaisimmista aurinkosähköjärjestelmien energian varastointiratkaisuista. Paremman energiatiheyden, pidemmän käyttöiän, korkeampien syklikohtaisten kustannusten ja useiden muiden perinteisiin kiinteisiin lyijyakkuihin verrattuna tarjoamien etujen ansiosta nämä laitteet ovat yhä yleisempiä sähköverkon ulkopuolisissa ja hybridiaurinkojärjestelmissä. Akkujen tallennustyypit yhdellä silmäyksellä Miksi valita litium ratkaisuksi kodin energian varastointiin? Ei niin nopeasti, katsotaanpa ensin, minkä tyyppisiä energian varastointiakkuja on saatavilla. Litiumioniakkuja Litiumioniakkujen käyttö on kasvanut merkittävästi viime vuosina. Ne tarjoavat merkittäviä etuja ja parannuksia muihin akkuteknologioihin verrattuna. Litiumioniakut tarjoavat suuren energiatiheyden, ovat kestäviä ja vaativat vähän huoltoa. Lisäksi niiden kapasiteetti pysyy vakiona myös pitkien käyttöjaksojen jälkeen. Litiumakkujen käyttöikä on jopa 20 vuotta. Nämä akut varastoivat 80–90 % käyttökelpoisesta kapasiteetistaan. Litiumakut ovat tehneet valtavia teknologisia harppauksia useilla teollisuudenaloilla, kuten matkapuhelimissa ja kannettavissa tietokoneissa, sähköautoissa ja jopa suurissa kaupallisissa lentokoneissa, ja niistä on tulossa yhä tärkeämpiä aurinkosähkömarkkinoilla. Lyijygeeliaurinkoakut Toisaalta lyijyakuilla on vain 50–60 prosenttia käyttökelpoisesta kapasiteetistaan. Lyijyakut eivät myöskään pysty kilpailemaan litium-akkujen kanssa käyttöiän suhteen. Ne on yleensä vaihdettava noin 10 vuoden välein. Järjestelmässä, jonka käyttöikä on 20 vuotta, tämä tarkoittaa, että akkuihin on investoitava kahdesti litium-akkuihin verrattuna samassa ajassa. Lyijyaurinkoakut Lyijyakkujen edelläkävijöitä ovat lyijyakut. Ne ovat suhteellisen edullisia ja niissä on kypsää ja vankkaa teknologiaa. Vaikka ne ovat osoittaneet arvonsa yli 100 vuoden ajan auto- tai hätävirta-akkuina, ne eivät voi kilpailla litiumakkujen kanssa. Loppujen lopuksi niiden hyötysuhde on 80 prosenttia. Niiden käyttöikä on kuitenkin lyhin, noin 5–7 vuotta. Niiden energiatiheys on myös pienempi kuin litiumioniakuilla. Erityisesti vanhempia lyijyakkuja käytettäessä on mahdollista muodostaa räjähdysherkkää happivetykaasua, jos asennustilaa ei tuuleteta kunnolla. Uudemmat järjestelmät ovat kuitenkin turvallisia käyttää. Redox Flow -akut Ne soveltuvat parhaiten suurten uusiutuvan sähkön määrien varastointiin aurinkosähkön avulla. Redox-virtausakkujen käyttöalueita eivät siis tällä hetkellä ole asuinrakennukset tai sähköajoneuvot, vaan kaupalliset ja teolliset rakennukset, mikä johtuu myös siitä, että ne ovat edelleen erittäin kalliita. Redox-virtausakut ovat eräänlaisia ​​ladattavia polttokennoja. Toisin kuin litiumioniakuissa ja lyijyakuissa, varastointiväliainetta ei säilytetä akun sisällä, vaan sen ulkopuolella. Varastointiväliaineena toimii kaksi nestemäistä elektrolyyttiliuosta. Elektrolyyttiliuokset varastoidaan hyvin yksinkertaisiin ulkoisiin säiliöihin. Ne pumpataan vain akun kennojen läpi lataamista tai purkamista varten. Etuna tässä on, että varastointikapasiteettia ei määrää akun koko, vaan säiliöiden koko. Suolaliuosvarastoikä Tämän tyyppisen varastoinnin komponentteja ovat mangaanioksidi, aktiivihiili, puuvilla ja suolaliuos. Mangaanioksidi sijaitsee katodilla ja aktiivihiili anodilla. Puuvillaselluloosaa käytetään yleensä erottimena ja suolaliuosta elektrolyyttinä. Suolaliuoksen varastointi ei sisällä ympäristölle haitallisia aineita, mikä tekee siitä niin mielenkiintoisen. Litiumioniakkujen jännite 3,7 V – 1,23 V on kuitenkin edelleen hyvin alhainen verrattuna tähän. Vety energian varastointiin Ratkaiseva etu tässä on se, että kesällä tuotettua ylijäämäaurinkoenergiaa voidaan käyttää vain talvella. Vedyn varastoinnin sovellusalue on pääasiassa sähkön keskipitkän ja pitkän aikavälin varastointi. Tämä varastointitekniikka on kuitenkin vielä lapsenkengissään. Koska vedyn varastointiin muunnettu sähkö on tarvittaessa muunnettava vedystä sähköksi uudelleen, energiaa menetetään. Tästä syystä varastointijärjestelmien hyötysuhde on vain noin 40 %. Integrointi aurinkosähköjärjestelmään on myös erittäin monimutkaista ja siksi kustannustehokasta. Tarvitaan elektrolyyseri, kompressori, vetysäiliö ja akku lyhytaikaista varastointia varten sekä tietenkin polttokenno. On olemassa useita toimittajia, jotka tarjoavat täydellisiä järjestelmiä. LiFePO4-akut (tai LFP-akut) ovat paras ratkaisu energian varastointiin asuinrakennusten aurinkosähköjärjestelmissä LiFePO4 ja turvallisuus Vaikka lyijyakut ovat antaneet litiumakuille mahdollisuuden ottaa johtoaseman jatkuvan happotäydennystarpeen ja ympäristön saastumisen vuoksi, koboltittomat litiumrautafosfaattiakut (LiFePO4) tunnetaan vahvasta turvallisuudestaan, joka on seurausta erittäin vakaasta kemiallisesta koostumuksestaan. Ne eivät räjähdä tai syty tuleen vaarallisissa tilanteissa, kuten törmäyksissä tai oikosuluissa, mikä vähentää huomattavasti loukkaantumisriskiä. Lyijyakkujen osalta kaikki tietävät, että niiden purkaussyvyys on vain 50 % käytettävissä olevasta kapasiteetista, kun taas lyijyakuista poiketen litiumrautafosfaattiakkuja on saatavilla 100 %:n nimellikapasiteetilla. Kun otat 100 Ah:n akun, voit käyttää 30–50 Ah:n lyijyakkuja, kun taas litiumrautafosfaattiakkujen käyttöikä on 100 Ah. Mutta litiumrautafosfaatti-aurinkokennojen käyttöiän pidentämiseksi suosittelemme yleensä, että kuluttajat noudattavat 80 %:n purkaussyvyyttä jokapäiväisessä elämässä, mikä voi tehdä akun käyttöiästä yli 8000 sykliä. Laaja lämpötila-alue Sekä lyijyakut että litiumioniakkupankit menettävät kapasiteettiaan kylmissä olosuhteissa. LiFePO4-akkujen energiahävikki on minimaalinen. Niiden kapasiteetti on edelleen 80 % -20 °C:ssa, kun taas AGM-kennoilla se on 30 %. Joten monissa paikoissa, joissa on äärimmäisen kylmä tai kuuma sää,LiFePO4-aurinkoakutovat paras valinta. Korkea energiatiheys Lyijyakkuihin verrattuna litiumrautafosfaattiparistot ovat lähes neljä kertaa kevyempiä, joten niillä on suurempi sähkökemiallinen potentiaali ja ne voivat tarjota suuremman energiatiheyden painoyksikköä kohden – jopa 150 wattituntia (Wh) energiaa kilogrammaa (kg) kohden verrattuna perinteisten kiinteiden lyijyakkujen 25 Wh/kg:aan. Monissa aurinkoenergiasovelluksissa tämä tarjoaa merkittäviä etuja alhaisempien asennuskustannusten ja nopeamman projektin toteutuksen muodossa. Toinen tärkeä etu on, että litiumioniakkuihin ei kohdistu niin sanottua muistivaikutusta, jota voi esiintyä muuntyyppisillä akuilla, kun akun jännite laskee äkillisesti ja laite alkaa toimia seuraavissa purkauksissa heikentyneellä suorituskyvyllä. Toisin sanoen voimme sanoa, että litiumioniakut ovat "ei-riippuvuutta aiheuttavia" eivätkä niillä ole "riippuvuuden" riskiä (suorituskyvyn heikkenemistä käytön vuoksi). Litium-akkujen sovellukset kodin aurinkoenergiassa Kotitalouksien aurinkoenergiajärjestelmä voi käyttää vain yhtä akkua tai useita sarjaan ja/tai rinnan kytkettyjä akkuja (akkupankki) tarpeistasi riippuen. Kahdenlaisia ​​järjestelmiä voidaan käyttäälitiumioniakkupankit aurinkokennoissa: Off Grid (erillinen, ilman verkkoyhteyttä) ja Hybrid On+Off Grid (verkkoon kytketty ja akuilla varustettu). Off Grid -järjestelmässä aurinkopaneelien tuottama sähkö varastoidaan akkuihin, ja järjestelmä käyttää sitä hetkinä, jolloin aurinkoenergiaa ei tuoteta (yöllä tai pilvisinä päivinä). Näin ollen sähkön saanti on taattu kaikkina vuorokauden aikoina. Hybridi-sähköverkkojärjestelmissä litium-aurinkokenno on tärkeä varavirtalähteenä. Aurinkokennolla on mahdollista saada sähköenergiaa myös sähkökatkon aikana, mikä lisää järjestelmän autonomiaa. Lisäksi akku voi toimia lisäenergianlähteenä täydentämään tai lieventämään sähköverkon energiankulutusta. Näin ollen on mahdollista optimoida energiankulutusta huippukysynnän aikana tai aikoina, jolloin tariffi on erittäin korkea. Katso joitakin mahdollisia sovelluksia tämäntyyppisillä aurinkoakkuja sisältävillä järjestelmillä: Etävalvonta- tai telemetriajärjestelmät; Aitojen sähköistäminen – maaseudun sähköistäminen; Aurinkoenergiaratkaisut julkisiin valaistusratkaisuihin, kuten katuvaloihin ja liikennevaloihin; Maaseudun sähköistäminen tai maaseudun valaistus syrjäisillä alueilla; Kamerajärjestelmien virransyöttö aurinkoenergialla; Vapaa-ajan ajoneuvot, matkailuautot, perävaunut ja pakettiautot; Energiaa rakennustyömaille; Televiestintäjärjestelmien virransyöttö; Autonomisten laitteiden virransyöttö yleensä; Asuinrakennusten aurinkoenergia (taloissa, asunnoissa ja kerrostaloissa); Aurinkoenergia laitteiden ja laitteiden, kuten ilmastointilaitteiden ja jääkaappien, käyttöön; Aurinkoenergialla toimiva UPS (syöttää virtaa järjestelmälle sähkökatkon aikana, pitää laitteet käynnissä ja suojaa niitä); Varageneraattori (tuottaa virtaa järjestelmälle sähkökatkon aikana tai tiettyinä aikoina); ”Huippukuormituksen vähentäminen – energiankulutuksen vähentäminen huippukysynnän aikana; Kulutuksen ohjaus tiettyinä aikoina kulutuksen vähentämiseksi esimerkiksi korkeiden tariffien aikoina. Useiden muiden sovellusten joukossa.