Čak i u 2022. godini, fotonaponsko skladištenje energije i dalje će biti najpopularnija tema, a stambene rezervne baterije najbrže su rastući segment solarne energije, stvarajući nova tržišta i mogućnosti proširenja solarnih preinaka za domove i tvrtke, velike i male, diljem svijeta.Stambena rezervna baterijaje ključno za svaki solarni dom, posebno u slučaju oluje ili neke druge hitne situacije. Umjesto izvoza viška solarne energije u mrežu, što kažete na to da je pohranite u baterije za hitne slučajeve? Ali kako pohranjena solarna energija može biti isplativa? Obavijestit ćemo vas o troškovima i isplativosti kućnog sustava za pohranu energije u baterijama i navesti ključne točke koje biste trebali imati na umu pri kupnji pravog sustava za pohranu. Što je stambeni sustav za pohranu baterija? Kako funkcionira? Stambeni sustav za pohranu energije u baterijama ili fotonaponski sustav za pohranu energije koristan je dodatak fotonaponskom sustavu kako bi se iskoristile prednosti solarnog sustava i igrat će sve važniju ulogu u ubrzavanju zamjene fosilnih goriva obnovljivom energijom. Kućna solarna baterija pohranjuje električnu energiju proizvedenu iz solarne energije i oslobađa je operateru u potrebno vrijeme. Rezervno napajanje iz baterija ekološki je prihvatljiva i isplativa alternativa plinskim generatorima. Oni koji koriste fotonaponski sustav za vlastitu proizvodnju električne energije brzo će dosegnuti njegove granice. U podne sustav isporučuje obilje solarne energije, samo što tada nema nikoga kod kuće da je koristi. S druge strane, navečer je potrebno obilje električne energije - ali tada sunce više ne sja. Kako bi se nadoknadio taj nedostatak u opskrbi, znatno skuplja električna energija kupuje se od operatora mreže. 
U ovoj situaciji, rezervna baterija za stambene objekte je gotovo neizbježna. To znači da je neiskorištena električna energija tijekom dana dostupna navečer i noću. Samostalno proizvedena električna energija stoga je dostupna non-stop i bez obzira na vremenske uvjete. Na taj se način korištenje vlastite solarne energije povećava do 80%. Stupanj samodostatnosti, tj. udio potrošnje električne energije koji pokriva solarni sustav, povećava se do 60%. Stambena rezervna baterija je mnogo manja od hladnjaka i može se montirati na zid u pomoćnoj prostoriji. Moderni sustavi za pohranu sadrže mnogo inteligencije koja može koristiti vremenske prognoze i algoritme za samoučenje kako bi kućanstvo svelo na maksimalnu vlastitu potrošnju. Postizanje energetske neovisnosti nikada nije bilo lakše - čak i ako dom ostane spojen na mrežu. Isplati li se kućni sustav za pohranu energije u baterijama? Koji su čimbenici koji ovise? Stambena baterijska pohrana je neophodna kako bi kuća na solarni pogon ostala u pogonu tijekom nestanka struje u mreži i sigurno će raditi i navečer. No, također, solarne baterije poboljšavaju ekonomiju sustava zadržavanjem solarne električne energije koja bi se inače vraćala u mrežu s gubitkom, samo kako bi se ta električna energija preusmjerila kada je struja najskuplja. Kućna baterijska pohrana štiti vlasnika solarne energije od kvarova u mreži i štiti ekonomiju sustava od promjena u sustavima cijena energije. Vrijedi li ulagati u to ovisi o nekoliko čimbenika: Razina investicijskih troškova. Što je niža cijena po kilovat-satu kapaciteta, to će se sustav za pohranu prije isplatiti. Životni vijeksolarna kućna baterija U industriji je uobičajeno jamstvo proizvođača od 10 godina. Međutim, pretpostavlja se dulji 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 vjerojatnije da će se isplatiti. Troškovi električne energije prilikom kupnje iz mreže Kada su cijene električne energije visoke, vlasnici fotonaponskih sustava štede trošeći vlastitu proizvedenu električnu energiju. U sljedećih 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 sustava dobiju po kilovat-satu, to im se više isplati skladištiti električnu energiju umjesto da je ispuštaju u mrežu. Tijekom proteklih 20 godina, tarife za priključenje na mrežu stalno su se smanjivale i nastavit će se smanjivati. Koje su vrste kućnih sustava za pohranu energije u baterijama dostupne? Kućni sustavi za rezervno napajanje baterijama nude brojne prednosti, uključujući otpornost, uštedu troškova i decentraliziranu proizvodnju električne energije (također poznate kao "kućni distribuirani energetski sustavi"). Koje su kategorije solarnih kućnih baterija? Kako bismo trebali odabrati? Funkcionalna klasifikacija prema funkciji sigurnosne kopije: 1. Kućno UPS napajanje Ovo je usluga industrijske razine za rezervno napajanje koje je obično potrebno bolnicama, podatkovnim sobama, saveznoj vladi ili vojnim tržištima za kontinuirani rad njihovih bitnih i osjetljivih uređaja. S kućnim UPS napajanjem, svjetla u vašem domu možda neće ni treperiti ako nestane električne energije. Većina domova ne treba niti namjerava platiti za ovu razinu pouzdanosti - osim ako u svom domu koriste ključnu kliničku opremu. 2. 'Prekidno' napajanje (rezervno napajanje za cijelu kuću). Sljedeći korak u odnosu na UPS je ono što ćemo nazvati 'prekidni izvor napajanja' ili IPS. IPS će omogućiti cijeloj vašoj kući da nastavi raditi na solarnu energiju i baterije ako nestane električne energije, ali ćete iskusiti kratko razdoblje (nekoliko sekundi) kada sve u vašoj kući postane crno ili sivo dok se rezervni sustav ne uključi u opremu. Možda ćete morati resetirati svoje trepćuće elektroničke satove, ali osim toga moći ćete koristiti sve svoje kućanske aparate kao i obično sve dok vam traju baterije. 3. Napajanje u hitnim slučajevima (djelomična rezerva). Neke funkcije rezervnog napajanja rade aktiviranjem kruga za hitne slučajeve kada otkriju da je došlo do pada napona u mreži. To će omogućiti kućnim uređajima spojenim na ovaj krug - obično hladnjacima, svjetlima i nekoliko namjenskih električnih utičnica - da nastave s radom baterija i/ili fotonaponskih panela tijekom nestanka struje. Ova vrsta rezervnog napajanja vjerojatno je jedna od najpopularnijih, najrazumnijih i najpovoljnijih opcija za domove diljem svijeta, jer će napajanje cijele kuće na baterijskom bloku brzo isprazniti te baterije. 4. Djelomično neovisni o mreži solarni i sustav za pohranu energije. Posljednja opcija koja bi mogla privući pažnju jest 'djelomično izvanmrežni sustav'. Kod djelomično izvanmrežnog sustava, koncept je stvoriti namjenski dio doma koji je 'izvan mreže' i koji kontinuirano radi na solarnom i baterijskom sustavu dovoljno velikom da se sam održava bez korištenja energije iz mreže. Na taj način, potrebni kućanski aparati (hladnjaci, 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 se dodatni uređaji ne bi priključili na izvanmrežni krug. Klasifikacija iz tehnologije kemije baterija: Olovne baterije kao rezervna baterija za kućne potrebe 
Olovno-kiselinske baterijesu najstarije punjive baterije i najjeftinije baterije dostupne za pohranu 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 (teške su i glomazne) i kratak vijek trajanja, budući da ne prihvaćaju veliki broj ciklusa punjenja i pražnjenja, olovne baterije zahtijevaju redovito održavanje kako bi se uravnotežila kemija u bateriji, pa ih zbog svojih karakteristika čine neprikladnima za srednje do visokofrekventno pražnjenje 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 duljeg vijeka trajanja. Prekomjerno pražnjenje degradira elektrode baterije, što smanjuje njezinu sposobnost pohranjivanja energije i ograničava njezin vijek trajanja. Olovne baterije zahtijevaju stalno održavanje stanja napunjenosti i uvijek ih treba skladištiti u maksimalnom stanju napunjenosti tehnikom flotacije (održavanje napunjenosti malom električnom strujom, dovoljnom da poništi efekt samopražnjenja). Ove baterije mogu se naći u nekoliko verzija. Najčešće su ventilirane baterije, koje koriste tekući elektrolit, ventilom regulirane gel baterije (VRLA) i baterije s elektrolitom ugrađenim u stakloplastični materijal (poznat kao AGM – upijajući stakleni materijal), koje imaju srednje performanse i smanjenu cijenu u usporedbi s gel baterijama. Baterije s regulacijom ventila su praktički zatvorene, što sprječava curenje i isušivanje elektrolita. Ventil djeluje u oslobađanju plinova u situacijama prepunjenosti. Neke olovno-kiselinske baterije razvijene su 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 osiguravaju veće struje punjenja i pražnjenja, veću gustoću energije i dulji vijek trajanja. Jedna od prednosti olovno-kiselinskih baterija (u bilo kojoj od njihovih varijacija) jest ta što im nije potreban sofisticirani sustav upravljanja punjenjem (kao što je slučaj s litijevim baterijama, što ćemo vidjeti u nastavku). Olovne baterije puno se rjeđe zapale i eksplodiraju kada se prepune jer njihov elektrolit nije zapaljiv kao kod litijevih baterija. Također, blago prepunjavanje nije opasno kod ovih vrsta baterija. Čak i neki kontroleri punjenja imaju funkciju izjednačavanja koja malo prepunjuje bateriju ili sklop baterija, uzrokujući da sve baterije dosegnu potpuno napunjeno stanje. Tijekom procesa izjednačavanja, baterije koje se na kraju potpuno napune prije ostalih imat će neznatno povećan napon, bez rizika, dok struja normalno teče kroz serijsku povezanost elemenata. Na taj način možemo reći da olovne baterije imaju sposobnost prirodnog izjednačavanja i male neravnoteže između baterija jedne baterije ili između baterija jedne banke ne predstavljaju rizik. Performanse:Učinkovitost olovno-kiselinskih baterija je mnogo niža od litijevih baterija. Iako učinkovitost ovisi o brzini punjenja, obično se pretpostavlja da je povratna učinkovitost od 85%. Kapacitet pohrane:Olovne baterije dolaze u različitim naponima i veličinama, ali teže 2-3 puta više po kWh od litijevih željezovih fosfata, ovisno o kvaliteti baterije. Cijena baterije:Olovno-kiselinske baterije su 75% jeftinije od litij-željezo-fosfatnih baterija, ali nemojte se zavarati niskom cijenom. Ove baterije se ne mogu brzo puniti ili prazniti, imaju puno kraći vijek trajanja, nemaju zaštitni sustav upravljanja baterijom i mogu zahtijevati tjedno održavanje. To rezultira ukupno višim troškovima po ciklusu nego što je razumno za smanjenje troškova energije ili podršku teškim uređajima. Litijeve baterije kao rezervna baterija za kućne potrebe 
Trenutno su komercijalno najuspješnije baterije litij-ionske baterije. Nakon što se litij-ionska tehnologija primijenila na prijenosne elektroničke uređaje, ušla je u područja industrijske primjene, energetskih sustava, fotonaponskih sustava za pohranu energije i električnih vozila. Litij-ionske baterijenadmašuju mnoge druge vrste punjivih baterija u mnogim aspektima, uključujući kapacitet pohrane energije, broj radnih ciklusa, brzinu punjenja i isplativost. Trenutno je jedini problem sigurnost, zapaljivi elektroliti mogu se zapaliti na visokim temperaturama, što zahtijeva upotrebu elektroničkih sustava upravljanja i nadzora. Litij je najlakši od svih metala, ima najveći elektrokemijski potencijal i nudi veću volumetrijsku i masenu gustoću energije od drugih poznatih tehnologija baterija. Litij-ionska tehnologija omogućila je poticanje korištenja sustava za pohranu energije, uglavnom povezanih s povremenim obnovljivim izvorima energije (solarna i vjetroelektrana), a također je potaknula i prihvaćanje električnih vozila. Litij-ionske baterije koje se koriste u elektroenergetskim sustavima i električnim vozilima su tekućeg tipa. Ove baterije koriste tradicionalnu strukturu elektrokemijske baterije, s dvije elektrode uronjene u tekuću otopinu elektrolita. Separatori (porozni izolacijski materijali) koriste se za mehaničko odvajanje elektroda, a istovremeno omogućuju slobodno kretanje iona kroz tekući elektrolit. Glavna značajka elektrolita je omogućiti provođenje ionske struje (nastale od iona, koji su atomi s viškom ili nedostatkom elektrona), a istovremeno ne dopustiti prolaz elektronima (kao što se događa u vodljivim materijalima). Izmjena iona između pozitivnih i negativnih elektroda osnova je za funkcioniranje elektrokemijskih baterija. Istraživanja litijevih baterija mogu se pratiti do 1970-ih, a tehnologija je sazrela i započela komercijalnu upotrebu oko 1990-ih. Litij-polimerne baterije (s polimernim elektrolitima) sada se koriste u baterijskim telefonima, računalima i raznim mobilnim uređajima, zamjenjujući starije nikal-kadmijeve baterije, čiji je glavni problem "efekt memorije" koji postupno smanjuje kapacitet pohrane. Kada se baterija puni prije nego što se potpuno isprazni. U usporedbi sa starijim nikal-kadmijevim baterijama, posebno olovnim baterijama, litij-ionske baterije imaju veću gustoću energije (pohranjuju više energije po volumenu), imaju niži koeficijent samopražnjenja i mogu podnijeti veći broj punjenja i pražnjenja, što znači dugi vijek trajanja. Početkom 2000-ih, litijeve baterije počele su se koristiti u automobilskoj industriji. Oko 2010. godine, litij-ionske baterije su pobudile interes za pohranu električne energije u stambenim primjenama iveliki ESS (sustavi za pohranu energije) sustavi, uglavnom zbog povećane upotrebe izvora energije diljem svijeta. Povremena obnovljiva energija (solarna i vjetroelektrana). Litij-ionske baterije mogu imati različite performanse, vijek trajanja i troškove, ovisno o tome kako su izrađene. Predloženo je nekoliko materijala, uglavnom za elektrode. Litijeva baterija se obično sastoji od metalne elektrode na bazi litija koja tvori pozitivni pol baterije i ugljične (grafitne) elektrode koja tvori negativni pol. Ovisno o korištenoj tehnologiji, elektrode na bazi litija mogu imati različite strukture. Najčešće korišteni materijali za proizvodnju litijevih baterija i glavne karakteristike tih baterija su sljedeće: Litijevi i kobaltovi oksidi (LCO):Visoka specifična energija (Wh/kg), dobar kapacitet skladištenja i zadovoljavajući vijek trajanja (broj ciklusa), pogodno za elektroničke uređaje, nedostatak je specifična snaga (W/kg) Mala, smanjuje brzinu utovara i istovara; Litijevi i manganovi oksidi (LMO):omogućuju visoke struje punjenja i pražnjenja s niskom specifičnom energijom (Wh/kg), što smanjuje kapacitet pohrane; Litij, nikal, mangan i kobalt (NMC):Kombinira svojstva LCO i LMO baterija. Osim toga, prisutnost nikla u sastavu pomaže povećati specifičnu energiju, pružajući veći kapacitet pohrane. Nikal, mangan i kobalt mogu se koristiti u različitim omjerima (za potporu jednom ili drugom) ovisno o vrsti primjene. Sveukupno, rezultat ove kombinacije je baterija s dobrim performansama, dobrim kapacitetom pohrane, dugim vijekom trajanja i niskom cijenom. Litij, nikal, mangan i kobalt (NMC):Kombinira značajke LCO i LMO baterija. Osim toga, prisutnost nikla u sastavu pomaže u povećanju specifične energije, pružajući veći kapacitet pohrane. Nikal, mangan i kobalt mogu se koristiti u različitim omjerima, ovisno o vrsti primjene (kako bi se pogodovala jedna ili druga karakteristika). Općenito, rezultat ove kombinacije je baterija s dobrim performansama, dobrim kapacitetom pohrane, dobrim vijekom trajanja i umjerenom cijenom. Ova vrsta baterije široko se koristi u električnim vozilima, a prikladna je i za stacionarne sustave za pohranu energije; Litij željezov fosfat (LFP):Kombinacija LFP-a pruža baterijama dobre dinamičke performanse (brzina punjenja i pražnjenja), produljeni vijek trajanja i povećanu sigurnost zbog dobre toplinske stabilnosti. Odsutnost nikla i kobalta u njihovom sastavu smanjuje troškove i povećava dostupnost ovih baterija za masovnu proizvodnju. Iako njegov kapacitet pohrane nije najveći, usvojili su ga proizvođači električnih vozila i sustava za pohranu energije zbog mnogih povoljnih karakteristika, posebno niske cijene i dobre robusnosti; Litij i titan (LTO):Naziv se odnosi na baterije koje u jednoj od elektroda imaju titan i litij, zamjenjujući ugljik, dok je druga elektroda ista kao ona koja se koristi u jednoj od drugih vrsta (kao što su NMC - litij, mangan i kobalt). Unatoč niskoj specifičnoj energiji (što se prevodi u smanjeni kapacitet pohrane), ova kombinacija ima dobre dinamičke performanse, dobru sigurnost i znatno produženi vijek trajanja. Baterije ove vrste mogu prihvatiti više od 10 000 radnih ciklusa pri 100% dubini pražnjenja, dok druge vrste litijevih baterija prihvaćaju oko 2 000 ciklusa. LiFePO4 baterije nadmašuju olovne baterije s izuzetno visokom stabilnošću ciklusa, maksimalnom gustoćom energije i minimalnom težinom. Ako se baterija redovito prazni od 50% DOD-a, a zatim potpuno puni, LiFePO4 baterija može izdržati do 6500 ciklusa punjenja. Dakle, dodatna investicija se dugoročno isplati, a omjer cijene i performansi ostaje nenadmašan. One su preferirani izbor za kontinuiranu upotrebu kao solarne baterije. Performanse:Punjenje i pražnjenje baterije ima ukupnu učinkovitost ciklusa od 98%, a brzo se puni i pražni u vremenskim okvirima kraćim od 2 sata - ili čak brže za kraći vijek trajanja. Kapacitet pohraneLitij-željezo-fosfatne baterije mogu imati kapacitet veći od 18 kWh, što znači da zauzimaju manje prostora i teže manje od olovno-kiselinskih baterija istog kapaciteta. Trošak baterijeLitij-željezni fosfat obično je skuplji od olovno-kiselinskih baterija, ali obično ima niže troškove ciklusa zbog duljeg vijeka trajanja.
Vijesti
