Con l'intensificarsi della guerra tra Russia e Ucraina, i sistemi di accumulo di energia fotovoltaica domestici sono di nuovo al centro dell'attenzione per la libertà energetica, e scegliere la batteria più adatta al proprio impianto fotovoltaico è diventato uno dei maggiori grattacapi per i consumatori. In qualità di produttore leader di batterie al litio in Cina, consigliamoBatteria solare al litioper la tua casa. 
Le batterie al litio (o batterie agli ioni di litio) rappresentano una delle soluzioni di accumulo di energia più moderne per gli impianti fotovoltaici. Grazie a una migliore densità energetica, una maggiore durata, un costo per ciclo più elevato e numerosi altri vantaggi rispetto alle tradizionali batterie al piombo-acido stazionarie, questi dispositivi stanno diventando sempre più comuni negli impianti solari ibridi e off-grid. Tipi di accumulo di batterie a colpo d'occhio Perché scegliere il litio come soluzione per l'accumulo di energia domestica? Ma andiamo con ordine: vediamo prima quali tipi di batterie per l'accumulo di energia sono disponibili. Batterie solari agli ioni di litio L'uso di batterie agli ioni di litio o batterie al litio è cresciuto significativamente negli ultimi anni. Offrono alcuni vantaggi e miglioramenti significativi rispetto ad altre forme di tecnologia delle batterie. Le batterie solari agli ioni di litio offrono un'elevata densità energetica, sono durevoli e richiedono poca manutenzione. Inoltre, la loro capacità rimane costante anche dopo lunghi periodi di funzionamento. Le batterie al litio hanno una durata fino a 20 anni. Queste batterie immagazzinano tra l'80% e il 90% della loro capacità utilizzabile. Le batterie al litio hanno fatto enormi progressi tecnologici in diversi settori, tra cui telefoni cellulari e laptop, auto elettriche e persino grandi aerei commerciali, e stanno diventando sempre più importanti per il mercato solare fotovoltaico. Batterie solari al gel di piombo D'altro canto, le batterie al piombo-gel hanno solo il 50-60% della loro capacità utilizzabile. Inoltre, le batterie al piombo-acido non possono competere con le batterie al litio in termini di durata. Di solito devono essere sostituite dopo circa 10 anni. Per un sistema con una durata di 20 anni, ciò significa che, nello stesso lasso di tempo, si deve investire il doppio delle batterie per un sistema di accumulo rispetto alle batterie al litio. Batterie solari al piombo-acido Le antenate delle batterie al piombo-gel sono le batterie al piombo-acido. Sono relativamente economiche e si basano su una tecnologia matura e robusta. Sebbene abbiano dimostrato il loro valore per oltre 100 anni come batterie per auto o per l'alimentazione di emergenza, non possono competere con le batterie al litio. Dopotutto, la loro efficienza è dell'80%. Tuttavia, hanno la durata più breve, di circa 5-7 anni. Anche la loro densità energetica è inferiore a quella delle batterie agli ioni di litio. Soprattutto quando si utilizzano batterie al piombo più vecchie, esiste il rischio di formazione di gas esplosivo ossidrico se il locale di installazione non è adeguatamente ventilato. Tuttavia, i sistemi più recenti sono sicuri da utilizzare. Batterie a flusso redox Sono particolarmente adatte per l'accumulo di grandi quantità di energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili tramite il fotovoltaico. Attualmente, i settori di applicazione delle batterie redox a flusso non sono quindi gli edifici residenziali o i veicoli elettrici, bensì quelli commerciali e industriali, il che è dovuto anche al loro costo elevato. Le batterie redox a flusso sono simili alle celle a combustibile ricaricabili. A differenza delle batterie agli ioni di litio e al piombo, il mezzo di accumulo non è immagazzinato all'interno della batteria, ma all'esterno. Due soluzioni elettrolitiche liquide fungono da mezzo di accumulo. Le soluzioni elettrolitiche sono immagazzinate in serbatoi esterni molto semplici. Vengono pompate attraverso le celle della batteria solo per la carica o la scarica. Il vantaggio è che non è la dimensione della batteria, ma quella dei serbatoi, a determinare la capacità di accumulo. Brine Storetà Ossido di manganese, carbone attivo, cotone e salamoia sono i componenti di questo tipo di accumulo. L'ossido di manganese si trova al catodo e il carbone attivo all'anodo. La cellulosa di cotone viene solitamente utilizzata come separatore e la salamoia come elettrolita. L'accumulo in salamoia non contiene sostanze nocive per l'ambiente, il che lo rende così interessante. Tuttavia, in confronto, la tensione delle batterie agli ioni di litio (3,7 V - 1,23 V) è ancora molto bassa. L'idrogeno come riserva di energia Il vantaggio decisivo è che è possibile utilizzare l'energia solare in eccesso generata in estate solo in inverno. Il campo di applicazione dell'accumulo di idrogeno è principalmente l'accumulo di energia elettrica a medio e lungo termine. Tuttavia, questa tecnologia di accumulo è ancora agli inizi. Poiché l'elettricità convertita in idrogeno deve essere riconvertita da idrogeno in elettricità quando necessario, l'energia viene persa. Per questo motivo, l'efficienza dei sistemi di accumulo è solo del 40% circa. Anche l'integrazione in un impianto fotovoltaico è molto complessa e quindi costosa. Sono necessari un elettrolizzatore, un compressore, un serbatoio di idrogeno e una batteria per l'accumulo a breve termine e, naturalmente, una cella a combustibile. Esistono diversi fornitori che offrono sistemi completi. 
Le batterie LiFePO4 (o LFP) sono la soluzione migliore per l'accumulo di energia negli impianti fotovoltaici residenziali LiFePO4 e sicurezza Mentre le batterie al piombo-acido hanno dato l'opportunità alle batterie al litio di prendere il sopravvento a causa della loro costante necessità di ricarica dell'acido e dell'inquinamento ambientale, le batterie al litio ferro fosfato (LiFePO4) senza cobalto sono note per la loro elevata sicurezza, frutto di una composizione chimica estremamente stabile. Non esplodono né prendono fuoco in caso di eventi pericolosi come collisioni o cortocircuiti, riducendo notevolmente il rischio di lesioni. Per quanto riguarda le batterie al piombo-acido, tutti sanno che la loro profondità di scarica è pari solo al 50% della capacità disponibile; a differenza delle batterie al piombo-acido, le batterie al litio-ferro-fosfato raggiungono il 100% della loro capacità nominale. Considerando una batteria da 100 Ah, è possibile utilizzare batterie al piombo-acido da 30-50 Ah, mentre le batterie al litio-ferro-fosfato sono da 100 Ah. Tuttavia, per prolungare la durata delle celle solari al litio-ferro-fosfato, di solito consigliamo ai consumatori di scaricarle all'80% nella vita quotidiana, il che può portare la durata della batteria a oltre 8000 cicli. Ampio intervallo di temperatura Sia le batterie solari al piombo-acido che i banchi di batterie solari agli ioni di litio perdono capacità in ambienti freddi. La perdita di energia con le batterie LiFePO4 è minima. A -20 °C mantengono ancora l'80% della capacità, rispetto al 30% delle celle AGM. Quindi, per molti luoghi con temperature estreme, sia fredde che calde,Batterie solari LiFePO4sono la scelta migliore. Alta densità energetica Rispetto alle batterie al piombo-acido, le batterie al litio-ferro-fosfato sono quasi quattro volte più leggere, quindi hanno un potenziale elettrochimico maggiore e possono offrire una maggiore densità energetica per unità di peso, fornendo fino a 150 wattora (Wh) di energia per chilogrammo (kg) rispetto ai 25 Wh/kg delle batterie al piombo-acido stazionarie convenzionali. Per molte applicazioni solari, questo offre vantaggi significativi in termini di minori costi di installazione e tempi di esecuzione più rapidi. Un altro importante vantaggio è che le batterie agli ioni di litio non sono soggette al cosiddetto effetto memoria, che può verificarsi con altri tipi di batterie quando si verifica un calo improvviso della tensione della batteria e il dispositivo inizia a funzionare nelle scariche successive con prestazioni ridotte. In altre parole, possiamo dire che le batterie agli ioni di litio non creano dipendenza e non corrono il rischio di "dipendenza" (perdita di prestazioni dovuta al loro utilizzo). Applicazioni delle batterie al litio nell'energia solare domestica Un sistema di energia solare domestico può utilizzare una sola batteria oppure più batterie collegate in serie e/o in parallelo (banco di batterie), a seconda delle esigenze. Possono essere utilizzati due tipi di sistemibatterie solari agli ioni di litio: Off Grid (isolato, senza connessione alla rete) e ibrido On+Off Grid (connesso alla rete e con batterie). In modalità Off Grid, l'elettricità generata dai pannelli solari viene accumulata nelle batterie e utilizzata dal sistema nei momenti in cui non c'è energia solare (di notte o nelle giornate nuvolose). In questo modo, l'approvvigionamento è garantito a qualsiasi ora del giorno. Nei sistemi ibridi on-grid e off-grid, la batteria solare al litio è fondamentale come riserva. Con un sistema di batterie solari, è possibile disporre di energia elettrica anche in caso di interruzione di corrente, aumentando l'autonomia del sistema. Inoltre, la batteria può fungere da fonte di energia aggiuntiva per integrare o ridurre il consumo energetico della rete. In questo modo, è possibile ottimizzare i consumi energetici nei momenti di picco della domanda o quando la tariffa è molto elevata. Ecco alcune possibili applicazioni di questi tipi di sistemi che includono batterie solari: Sistemi di monitoraggio remoto o di telemetria; Elettrificazione delle recinzioni – elettrificazione rurale; Soluzioni solari per l'illuminazione pubblica, come lampioni e semafori; Elettrificazione rurale o illuminazione rurale in aree isolate; Alimentare i sistemi di telecamere con l'energia solare; Veicoli ricreativi, camper, rimorchi e furgoni; Energia per i cantieri edili; Alimentazione di sistemi di telecomunicazione; Alimentare dispositivi autonomi in generale; Energia solare residenziale (in case, appartamenti e condomini); Energia solare per il funzionamento di elettrodomestici e apparecchiature come condizionatori e frigoriferi; UPS solare (fornisce energia al sistema in caso di interruzione di corrente, mantenendo l'apparecchiatura in funzione e proteggendola); Generatore di backup (fornisce energia al sistema in caso di interruzione di corrente o in momenti specifici); “Peak-Shaving – riduzione del consumo energetico nei momenti di picco della domanda; Controllo dei consumi in orari specifici, ad esempio per ridurre i consumi in periodi con tariffe elevate. Tra le altre applicazioni.
Data di pubblicazione: 08-05-2024