למה לבחור סוללת ליתיום סולארית לבית?

ככל שהמלחמה בין רוסיה לאוקראינה מתעצמת, מערכות אגירת אנרגיה פוטו-וולטאית ביתיות נמצאות שוב באור הזרקורים של חופש האנרגיה, ובחירת הסוללה המתאימה ביותר למערכת הפוטו-וולטאית שלכם הפכה לאחד מכאבי הראש הגדולים ביותר עבור הצרכנים. כיצרנית מובילה של סוללות ליתיום בסין, אנו ממליצים...סוללת ליתיום סולאריתלבית שלך. סוללות ליתיום (או סוללות ליתיום-יון) הן אחד מפתרונות אחסון האנרגיה המודרניים ביותר עבור מערכות פוטו-וולטאיות. עם צפיפות אנרגיה טובה יותר, אורך חיים ארוך יותר, עלות גבוהה יותר למחזור ומספר יתרונות נוספים על פני סוללות עופרת-חומצה נייחות מסורתיות, התקנים אלה הופכים נפוצים יותר ויותר במערכות סולאריות היברידיות ומחוץ לרשת החשמל. סוגי אחסון סוללות במבט חטוף למה לבחור בליתיום כפתרון לאגירת אנרגיה ביתית? לא כל כך מהר, ראשית בואו נסקור אילו סוגי סוללות אגירת אנרגיה זמינות. סוללות ליתיום-יון סולאריות השימוש בסוללות ליתיום-יון או סוללות ליתיום גדל משמעותית בשנים האחרונות. הן מציעות כמה יתרונות ושיפורים משמעותיים על פני צורות אחרות של טכנולוגיית סוללות. סוללות ליתיום-יון סולאריות מציעות צפיפות אנרגיה גבוהה, הן עמידות ודורשות תחזוקה מועטה. בנוסף, הקיבולת שלהן נשארת קבועה גם לאחר תקופות פעולה ארוכות. לסוללות ליתיום אורך חיים של עד 20 שנה. סוללות אלו אוגרות בין 80% ל-90% מהקיבולת השימושית שלהן. סוללות ליתיום עשו קפיצות טכנולוגיות עצומות במספר תעשיות, כולל טלפונים סלולריים ומחשבים ניידים, מכוניות חשמליות ואפילו מטוסים מסחריים גדולים, והן הופכות לחשובות יותר ויותר עבור שוק האנרגיה הסולארית הפוטו-וולטאית. סוללות סולאריות ג'ל עופרת מצד שני, לסוללות עופרת-ג'ל יש רק 50 עד 60 אחוז מהקיבולת השימושית שלהן. סוללות עופרת-חומצה גם אינן יכולות להתחרות בסוללות ליתיום מבחינת אורך חיים. בדרך כלל יש להחליף אותן תוך כ-10 שנים. עבור מערכת עם אורך חיים של 20 שנה, פירוש הדבר שצריך להשקיע פי שניים בסוללות למערכת אחסון מאשר בסוללות ליתיום באותו פרק זמן. סוללות עופרת חומצה סולאריות מבשרי סוללות העופרת-ג'ל הן סוללות עופרת-חומצה. הן זולות יחסית ובעלות טכנולוגיה בוגרת וחזקה. למרות שהוכיחו את ערכן במשך למעלה מ-100 שנה כסוללות לרכב או לחירום, הן אינן יכולות להתחרות בסוללות ליתיום. אחרי הכל, יעילותן היא 80 אחוז. עם זאת, יש להן את חיי השירות הקצרים ביותר של כ-5 עד 7 שנים. צפיפות האנרגיה שלהן נמוכה גם מזו של סוללות ליתיום-יון. במיוחד בעת הפעלת סוללות עופרת ישנות יותר, קיימת אפשרות להיווצרות גז חמצן נפיץ אם חדר ההתקנה אינו מאוורר כראוי. עם זאת, מערכות חדשות יותר בטוחות להפעלה. סוללות זרימת חמצון-חיזור הן מתאימות ביותר לאחסון כמויות גדולות של חשמל המופק מאנרגיה מתחדשת באמצעות אנרגיה פוטו-וולטאית. לכן, תחומי היישום של סוללות זרימת חמצון-חיזור אינם כיום מבני מגורים או כלי רכב חשמליים, אלא מסחר ותעשייה, דבר שקשור גם לעובדה שהן עדיין יקרות מאוד. סוללות זרימת חמצון-חיזור הן משהו כמו תאי דלק נטענים. בניגוד לסוללות ליתיום-יון ועופרת-חומצה, אמצעי האחסון אינו מאוחסן בתוך הסוללה אלא מחוצה לה. שתי תמיסות אלקטרוליט נוזליות משמשות כאמצעי אחסון. תמיסות האלקטרוליט מאוחסנות במיכלים חיצוניים פשוטים מאוד. הן נשאבות דרך תאי הסוללה רק לצורך טעינה או פריקה. היתרון כאן הוא שלא גודל הסוללה אלא גודל המיכלים הוא שקובע את קיבולת האחסון. בריין סטורגִיל תחמוצת מנגן, פחם פעיל, כותנה ותמלחת הם המרכיבים של סוג זה של אחסון. תחמוצת המנגן ממוקמת בקתודה והפחם הפעיל באנודה. תאית הכותנה משמשת בדרך כלל כמפריד והתמלחת כאלקטרוליט. אחסון בתמלחת אינו מכיל חומרים מזיקים לסביבה, וזה מה שהופך אותו לכל כך מעניין. עם זאת, בהשוואה - המתח של סוללות ליתיום-יון 3.7V - 1.23V עדיין נמוך מאוד. מימן כאגירת אנרגיה היתרון המכריע כאן הוא שניתן להשתמש בעודפי אנרגיית השמש הנוצרת בקיץ רק בחורף. תחום היישום של אחסון מימן הוא בעיקר אחסון חשמל לטווח בינוני וארוך. עם זאת, טכנולוגיית אחסון זו עדיין בחיתוליה. מכיוון שהחשמל המומר לאחסון מימן צריך להיות מומר שוב ממימן לחשמל בעת הצורך, אנרגיה הולכת לאיבוד. מסיבה זו, יעילותן של מערכות אחסון היא רק כ-40%. שילוב במערכת פוטו-וולטאית הוא גם מורכב מאוד ולכן עתיר עלות. נדרשים אלקטרוליזר, מדחס, מיכל מימן וסוללה לאחסון לטווח קצר וכמובן תא דלק. ישנם מספר ספקים המציעים מערכות שלמות. סוללות LiFePO4 (או LFP) הן הפתרון הטוב ביותר לאגירת אנרגיה במערכות פוטו-וולטאיות ביתיות LiFePO4 ובטיחות בעוד שסוללות עופרת-חומצה נתנו לסוללות ליתיום את ההזדמנות לקחת את ההובלה בגלל הצורך המתמיד שלהן למלא חומצה וזיהום סביבתי, סוללות ליתיום-ברזל פוספט (LiFePO4) נטולות קובלט ידועות בבטיחותן החזקה, תוצאה של הרכב כימי יציב ביותר. הן אינן מתפוצצות או עולות באש כאשר הן נתונות לאירועים מסוכנים כמו התנגשויות או קצר חשמלי, מה שמפחית מאוד את הסיכוי לפציעה. לגבי סוללות עופרת-חומצה, כולם יודעים שעומק הפריקה שלהן הוא רק 50% מהקיבולת הזמינה, בניגוד לסוללות עופרת-חומצה, סוללות ליתיום-ברזל-פוספט זמינות עבור 100% מהקיבולת המדורגת שלהן. כאשר לוקחים סוללה של 100Ah, ניתן להשתמש בסוללות עופרת-חומצה של 30Ah עד 50Ah, בעוד שסוללות ליתיום-ברזל-פוספט הן 100Ah. אבל כדי להאריך את חיי תאי השמש של ליתיום-ברזל-פוספט, אנו בדרך כלל ממליצים לצרכנים להקפיד על פריקה של 80% בחיי היומיום, מה שיכול להאריך את חיי הסוללה ליותר מ-8000 מחזורים. טווח טמפרטורות רחב גם סוללות עופרת-חומצה וגם סוללות ליתיום-יון מאבדות קיבולת בסביבות קרות. אובדן האנרגיה עם סוללות LiFePO4 הוא מינימלי. עדיין יש להן קיבולת של 80% ב-20°C-, בהשוואה ל-30% עם תאי AGM. לכן, במקומות רבים בהם יש מזג אוויר קר או חם קיצוני,סוללות סולאריות LiFePO4הם הבחירה הטובה ביותר. צפיפות אנרגיה גבוהה בהשוואה לסוללות עופרת-חומצה, סוללות ליתיום-ברזל פוספט קלות כמעט פי ארבעה, ולכן יש להן פוטנציאל אלקטרוכימי גדול יותר והן יכולות להציע צפיפות אנרגיה גדולה יותר ליחידת משקל - ומספקות עד 150 וואט-שעה (Wh) של אנרגיה לקילוגרם (ק"ג) בהשוואה ל-25 וואט-שעה/ק"ג עבור סוללות עופרת-חומצה נייחות קונבנציונליות. עבור יישומים סולאריים רבים, הדבר מציע יתרונות משמעותיים מבחינת עלויות התקנה נמוכות יותר וביצוע מהיר יותר של הפרויקט. יתרון חשוב נוסף הוא שסוללות ליתיום-יון אינן כפופות למה שמכונה אפקט הזיכרון, שיכול להתרחש עם סוגים אחרים של סוללות כאשר יש ירידה פתאומית במתח הסוללה והמכשיר מתחיל לעבוד בפריקות עוקבות עם ביצועים מופחתים. במילים אחרות, ניתן לומר שסוללות ליתיום-יון "אינן ממכרות" ואינן מסתכנות ב"התמכרות" (אובדן ביצועים עקב השימוש בהן). יישומי סוללות ליתיום באנרגיה סולארית ביתית מערכת אנרגיה סולארית ביתית יכולה להשתמש בסוללה אחת בלבד או בכמה סוללות המחוברות בטור ו/או במקביל (סוללת אנרגיה), בהתאם לצרכים שלכם. שני סוגי מערכות יכולות להשתמשבנקי סוללות סולאריות ליתיום-יון: Off Grid (מבודד, ללא חיבור לרשת) ו-Hibraid On+Off Grid (מחובר לרשת ועם סוללות). במערכת ה-Off-Grid, החשמל המופק על ידי פאנלים סולאריים נאגר על ידי הסוללות ומשמש את המערכת ברגעים בהם אין ייצור אנרגיה סולארית (במהלך הלילה או בימים מעוננים). כך, האספקה ​​מובטחת בכל שעות היום. במערכות היברידיות של רשת חשמל פעילה ומחוץ לרשת, סוללת ליתיום סולארית חשובה כגיבוי. בעזרת סוללות סולאריות, ניתן לקבל אנרגיה חשמלית גם בעת הפסקת חשמל, מה שמגדיל את האוטונומיה של המערכת. בנוסף, הסוללה יכולה לתפקד כמקור אנרגיה נוסף כדי להשלים או להקל על צריכת האנרגיה של הרשת. לפיכך, ניתן לייעל את צריכת האנרגיה בזמני ביקוש שיא או בזמני התעריף גבוה מאוד. ראו כמה יישומים אפשריים עם סוגי מערכות אלה הכוללים סוללות סולאריות: מערכות ניטור או טלמטריה מרחוק; חשמול גדרות – חשמול כפרי; פתרונות סולאריים לתאורת ציבור, כגון פנסי רחוב ורמזורים; חשמול כפרי או תאורה כפרית באזורים מבודדים; הפעלת מערכות מצלמות באמצעות אנרגיה סולארית; כלי רכב לפנאי, קרוואנים, נגררים וטנדרים; אנרגיה לאתרי בנייה; הפעלת מערכות תקשורת; הפעלת מכשירים אוטונומיים באופן כללי; אנרגיה סולארית למגורים (בבתים, דירות ובתים משותפים); אנרגיה סולארית להפעלת מכשירי חשמל וציוד כגון מזגנים ומקררים; מערכת UPS סולארית (מספקת חשמל למערכת בעת הפסקת חשמל, שומרת על הציוד פועל ומגנה עליו); גנרטור גיבוי (מספק חשמל למערכת בעת הפסקת חשמל או בזמנים ספציפיים); "גילוח שיא – הפחתת צריכת האנרגיה בזמני ביקוש שיא; בקרת צריכה בזמנים ספציפיים, כדי להפחית את הצריכה בזמנים של תעריפים גבוהים, למשל. בין מספר יישומים אחרים.