Net ir 2022 m. fotovoltinių elementų kaupimas vis dar bus karščiausia tema, o gyvenamųjų namų akumuliatorių atsarginės kopijos yra sparčiausiai augantis saulės energijos segmentas, sukuriantis naujas rinkas ir saulės energijos įrenginių modernizavimo plėtros galimybes namams ir didelėms bei mažoms įmonėms visame pasaulyje.Gyvenamųjų namų akumuliatoriaus atsarginė kopijayra labai svarbus bet kokiems saulės energija varomiems namams, ypač audros ar kitos avarinės situacijos atveju. Užuot eksportavus saulės energijos perteklių į tinklą, galbūt verta ją kaupti baterijose avarinėms situacijoms? Tačiau kaip kaupiama saulės energija gali būti pelninga? Informuosime jus apie namų akumuliatorinės kaupimo sistemos kainą ir pelningumą bei apžvelgsime pagrindinius dalykus, į kuriuos turėtumėte atkreipti dėmesį pirkdami tinkamą kaupimo sistemą. Kas yra gyvenamųjų namų akumuliatorių kaupimo sistema? Kaip ji veikia? Gyvenamųjų namų akumuliatorinė arba fotovoltinė energijos kaupimo sistema yra naudingas fotovoltinės sistemos papildymas, leidžiantis pasinaudoti saulės energijos sistemos privalumais, ir vaidins vis svarbesnį vaidmenį spartinant iškastinio kuro pakeitimą atsinaujinančia energija. Saulės namų akumuliatorius kaupia iš saulės energijos pagamintą elektros energiją ir reikiamu laiku ją atiduoda operatoriui. Atsarginė baterija yra ekologiška ir ekonomiška alternatyva dujų generatoriams. Tie, kurie patys naudoja fotovoltinę sistemą elektros energijai gaminti, greitai pasieks jos ribas. Vidurdienį sistema tiekia daug saulės energijos, tik tada namuose nėra kam jos naudoti. Kita vertus, vakare elektros energijos reikia daug, bet tada saulė nebešviečia. Siekiant kompensuoti šį tiekimo trūkumą, iš tinklo operatoriaus perkama gerokai brangesnė elektra. 
Esant tokiai situacijai, gyvenamojo namo atsarginis akumuliatorius yra beveik neišvengiamas. Tai reiškia, kad nepanaudota dienos elektra yra prieinama vakare ir naktį. Taigi savarankiškai pasigaminta elektra yra prieinama visą parą, nepriklausomai nuo oro sąlygų. Tokiu būdu savarankiškai pasigamintos saulės energijos naudojimas padidinamas iki 80 %. Savarankiškumo laipsnis, t. y. saulės energijos sistemos padengiama elektros energijos suvartojimo dalis, padidėja iki 60 %. Namo atsarginė baterija yra daug mažesnė nei šaldytuvas ir gali būti montuojama ant sienos ūkinėje patalpoje. Šiuolaikinės kaupimo sistemos yra labai išmanios, galinčios naudoti orų prognozes ir savarankiško mokymosi algoritmus, kad sumažintų namų ūkio energijos suvartojimą iki maksimalaus. Pasiekti energetinę nepriklausomybę dar niekada nebuvo taip paprasta – net jei namai lieka prijungti prie tinklo. Ar verta įsigyti namų akumuliatorių kaupimo sistemą? Nuo kokių veiksnių tai priklauso? Namų akumuliatorių kaupimas yra būtinas, kad saulės energija varomas namas veiktų ir elektros energijos tiekimo sutrikimo atveju, ir veiktų naktį. Tačiau saulės baterijos taip pat pagerina sistemos ekonomiką, nes sulaiko saulės energiją, kuri kitu atveju būtų grąžinama į tinklą su nuostoliais, o tada ją vėl panaudoja, kai elektra yra brangiausia. Namų akumuliatorių kaupimas apsaugo saulės energijos savininką nuo tinklo gedimų ir sistemos ekonomiją nuo energijos kainų sistemų pokyčių. Ar verta investuoti, priklauso nuo kelių veiksnių: Investicinių sąnaudų lygis. Kuo mažesnė kilovatvalandės talpos kaina, tuo greičiau kaupimo sistema atsipirks. Gyvenimo trukmėsaulės baterijų namams Pramonėje įprasta suteikti 10 metų gamintojo garantiją. Tačiau daroma prielaida, kad eksploatavimo laikas ilgesnis. Dauguma saulės baterijų su ličio jonų technologija patikimai veikia mažiausiai 20 metų. Savo suvartotos elektros energijos dalis Kuo labiau saulės energijos kaupimas padidina savarankišką vartojimą, tuo didesnė tikimybė, kad tai bus verta. Elektros energijos sąnaudos, perkant iš tinklo Kai elektros energijos kainos yra aukštos, fotovoltinių sistemų savininkai taupo vartodami pačių pasigamintą elektros energiją. Per ateinančius kelerius metus elektros energijos kainos turėtų toliau kilti, todėl daugelis saulės baterijas laiko išmintinga investicija. Prie tinklo prijungti tarifai Kuo mažiau saulės energijos sistemų savininkai gauna už kilovatvalandę, tuo labiau jiems apsimoka kaupti elektrą, o ne tiekti ją į tinklą. Per pastaruosius 20 metų prie tinklo prijungtų įrenginių tarifai nuolat mažėjo ir mažės toliau. Kokių tipų namų akumuliatorių energijos kaupimo sistemos yra prieinamos? Namų akumuliatorių atsarginės sistemos siūlo daug privalumų, įskaitant atsparumą, sąnaudų taupymą ir decentralizuotą elektros energijos gamybą (dar vadinamą „namų paskirstytomis energijos sistemomis“). Taigi, kokios yra saulės baterijų kategorijos namams? Kaip turėtume jas pasirinkti? Funkcinė klasifikacija pagal atsarginės kopijos funkciją: 1. Namų UPS maitinimo šaltinis Tai pramoninės klasės atsarginio maitinimo paslauga, kurios paprastai reikia ligoninėms, duomenų saugykloms, federalinėms vyriausybės ar karinėms rinkoms, kad jos galėtų nepertraukiamai veikti savo svarbiausius ir jautrius įrenginius. Naudojant buitinį UPS maitinimo šaltinį, jūsų namų šviesos gali net nemirksėti, jei sugenda elektros tinklas. Daugumai namų nereikia arba jie nenori mokėti už tokį patikimumo lygį, nebent jie naudoja svarbią klinikinę įrangą savo namuose. 2. „Pertraukiamasis“ maitinimo šaltinis (viso namo atsarginis maitinimas). Kitas žingsnis po žingsnio nuo UPS yra tai, ką vadinsime „pertraukiamojo maitinimo šaltiniu“ (IPS). IPS leis visiems jūsų namams toliau veikti naudojant saulės energiją ir baterijas, net jei nutrūks elektros tiekimas, tačiau trumpą laiką (kelias sekundes) viskas jūsų namuose taps juoda arba pilka, kai į įrangą įsijungs atsarginė sistema. Gali tekti iš naujo nustatyti mirksinčius elektroninius laikrodžius, tačiau kitais atvejais galėsite naudoti visus savo buitinius prietaisus kaip įprasta, kol veiks baterijos. 3. Avarinis maitinimo šaltinis (dalinis atsarginis). Kai kurios atsarginio maitinimo funkcijos veikia įjungdamos avarinę grandinę, kai aptinka, kad tinkle sumažėjo įtampa. Tai leis prie šios grandinės prijungtiems namų elektros įrenginiams – paprastai šaldytuvams, šviestuvams ir keliems specialiems elektros lizdams – toliau maitinti baterijas ir (arba) fotovoltines plokštes elektros energijos tiekimo nutraukimo metu. Šio tipo atsarginis maitinimas greičiausiai yra vienas populiariausių, prieinamiausių ir pigiausių variantų namams visame pasaulyje, nes viso namo maitinimas akumuliatorių bloku juos greitai ištuštins. 4. Dalinė autonominė saulės energijos ir kaupimo sistema. Paskutinis variantas, kuris gali patraukti dėmesį, yra „dalinė autonominė sistema“. Taikant dalinę autonominę sistemą, siekiama sukurti specialią namo zoną, kuri nuolat veiktų naudodama saulės baterijų ir akumuliatorių sistemą, pakankamai didelę, kad galėtų išsilaikyti nenaudodama energijos iš tinklo. Tokiu būdu reikalingi šeimos sklypai (šaldytuvai, šviestuvai ir kt.) lieka įjungti net ir nutrūkus elektros tiekimui. Be to, kadangi saulės baterijos ir akumuliatoriai yra pritaikyti veikti amžinai pačios be tinklo, nereikėtų paskirstyti energijos suvartojimo, nebent prie autonominės grandinės būtų prijungti papildomi įrenginiai. Klasifikacija pagal akumuliatorių chemijos technologiją: Švino rūgšties akumuliatoriai kaip gyvenamųjų namų akumuliatorių atsarginės kopijos 
Švino rūgšties akumuliatoriaiyra seniausios ir pigiausios įkraunamos baterijos, esančios rinkoje energijos kaupimui. Jos atsirado praėjusio amžiaus pradžioje, XX a., ir iki šiol išlieka pageidaujamomis baterijomis daugelyje sričių dėl savo tvirtumo ir mažos kainos. Pagrindiniai jų trūkumai yra mažas energijos tankis (jie sunkūs ir didelių gabaritų) ir trumpas tarnavimo laikas, dėl kurio negalima atlikti daug pakrovimo ir iškrovimo ciklų. Švino rūgšties akumuliatoriams reikalinga reguliari priežiūra, kad būtų subalansuota akumuliatoriaus cheminė sudėtis, todėl dėl savo savybių jie netinka vidutinio ir aukšto dažnio iškrovimams arba 10 ar daugiau metų tarnavimo laikui. Jie taip pat turi trūkumą – mažą iškrovimo gylį, kuris paprastai apsiriboja 80 % kraštutiniais atvejais arba 20 % įprastu režimu, todėl tarnauja ilgiau. Per didelis iškrovimas kenkia akumuliatoriaus elektrodams, o tai sumažina jo gebėjimą kaupti energiją ir sutrumpina jo tarnavimo laiką. Švino-rūgšties akumuliatoriams reikalingas nuolatinis įkrovos palaikymas, todėl juos visada reikia laikyti maksimaliai įkrautus, naudojant plūduriavimo techniką (įkrovos palaikymas maža elektros srove, kurios pakanka savaiminio išsikrovimo efektui panaikinti). Šių baterijų būna įvairių versijų. Dažniausiai pasitaiko ventiliuojami akumuliatoriai, kuriuose naudojamas skystas elektrolitas, vožtuvais reguliuojami gelio akumuliatoriai (VRLA) ir akumuliatoriai su elektrolitu, įterptu į stiklo pluošto kilimėlį (AGM – sugeriamąjį stiklo kilimėlį), kurie pasižymi vidutiniu našumu ir mažesne kaina, palyginti su gelio akumuliatoriais. Vožtuvu reguliuojami akumuliatoriai yra praktiškai sandarūs, todėl elektrolitas neišteka ir neišdžiūsta. Vožtuvas padeda išskirti dujas perkrovus akumuliatorių. Kai kurie švino rūgšties akumuliatoriai yra sukurti stacionariam pramoniniam naudojimui ir gali atlaikyti ilgesnius iškrovimo ciklus. Taip pat yra modernesnė versija – švino-anglies akumuliatorius. Prie elektrodų pridėtos anglies pagrindo medžiagos užtikrina didesnę įkrovimo ir iškrovimo srovę, didesnį energijos tankį ir ilgesnį tarnavimo laiką. Vienas iš švino-rūgštinių akumuliatorių (bet kurių jų variantų) privalumų yra tas, kad joms nereikia sudėtingos įkrovimo valdymo sistemos (kaip yra ličio akumuliatorių atveju, kuriuos pamatysime toliau). Švino akumuliatoriai daug rečiau užsidega ir sprogsta perkrovus, nes jų elektrolitas nėra degus kaip ličio akumuliatorių. Be to, nedidelis perkrovimas nėra pavojingas šio tipo baterijoms. Kai kurie įkrovimo valdikliai netgi turi išlyginimo funkciją, kuri šiek tiek perkrauna bateriją arba baterijų bloką, todėl visos baterijos pasiekia visiškai įkrautą būseną. Išlyginimo proceso metu akumuliatorių, kurie galiausiai visiškai įkraunami anksčiau nei kiti, įtampa šiek tiek padidėja be jokios rizikos, o srovė per nuosekliai sujungtus elementus teka normaliai. Tokiu būdu galime teigti, kad švino akumuliatoriai gali natūraliai išsilyginti, o nedideli disbalansai tarp vienos baterijos akumuliatorių arba tarp vienos baterijos akumuliatorių nekelia jokios rizikos. Našumas:Švino-rūgštinių akumuliatorių efektyvumas yra daug mažesnis nei ličio akumuliatorių. Nors efektyvumas priklauso nuo įkrovimo greičio, paprastai laikoma, kad pirmyn ir atgal našumas yra 85 %. Sandėliavimo talpa:Švino-rūgšties akumuliatoriai būna įvairių įtampų ir dydžių, tačiau, priklausomai nuo akumuliatoriaus kokybės, jie sveria 2–3 kartus daugiau kWh nei ličio geležies fosfato akumuliatoriai. Baterijos kaina:Švino-rūgšties akumuliatoriai yra 75 % pigesni nei ličio geležies fosfato akumuliatoriai, tačiau neapsigaukite dėl mažos kainos. Šių akumuliatorių negalima greitai įkrauti ar iškrauti, jie tarnauja daug trumpiau, neturi apsauginės akumuliatorių valdymo sistemos ir gali reikalauti savaitinės priežiūros. Dėl to bendros ciklo išlaidos yra didesnės, nei pagrįsta, siekiant sumažinti energijos sąnaudas ar palaikyti galingus prietaisus. Ličio baterijos kaip atsarginė gyvenamųjų namų baterija 
Šiuo metu komerciškai sėkmingiausios baterijos yra ličio jonų baterijos. Pritaikius ličio jonų technologiją nešiojamuosiuose elektroniniuose prietaisuose, ji pateko į pramonės, energetikos sistemų, fotovoltinės energijos kaupimo ir elektrinių transporto priemonių sritis. Ličio jonų baterijosdaugeliu aspektų pranoksta daugelį kitų tipų įkraunamų baterijų, įskaitant energijos kaupimo talpą, darbo ciklų skaičių, įkrovimo greitį ir ekonomiškumą. Šiuo metu vienintelė problema yra saugumas, nes degūs elektrolitai gali užsidegti aukštoje temperatūroje, todėl reikia naudoti elektronines valdymo ir stebėjimo sistemas. Litis yra lengviausias iš visų metalų, turi didžiausią elektrocheminį potencialą ir siūlo didesnį tūrinį bei masės energijos tankį nei kitos žinomos akumuliatorių technologijos. Ličio jonų technologija leido skatinti energijos kaupimo sistemų, daugiausia susijusių su pertraukiamai tiekiamais atsinaujinančiais energijos šaltiniais (saulės ir vėjo energija), naudojimą, taip pat paskatino elektromobilių diegimą. Elektros sistemose ir elektrinėse transporto priemonėse naudojami ličio jonų akumuliatoriai yra skysto tipo. Šie akumuliatoriai turi tradicinę elektrocheminių akumuliatorių struktūrą, kai du elektrodai yra panardinti į skystą elektrolito tirpalą. Separatoriai (akytos izoliacinės medžiagos) naudojami mechaniniam elektrodų atskyrimui, tuo pačiu leidžiant jonams laisvai judėti per skystą elektrolitą. Pagrindinė elektrolito savybė yra leisti joninę srovę (kurią sudaro jonai, kurie yra atomai su elektronų pertekliumi arba trūkumu), tačiau neleisti elektronams praeiti (kaip vyksta laidžiose medžiagose). Jonų mainai tarp teigiamų ir neigiamų elektrodų yra elektrocheminių baterijų veikimo pagrindas. Ličio baterijų tyrimai prasidėjo dar aštuntajame dešimtmetyje, o technologija subrendo ir komerciškai pradėta naudoti maždaug dešimtajame dešimtmetyje. Ličio polimerų baterijos (su polimerų elektrolitais) dabar naudojamos telefonuose su baterijomis, kompiuteriuose ir įvairiuose mobiliuosiuose įrenginiuose, pakeičiant senesnes nikelio-kadmio baterijas, kurių pagrindinė problema yra „atminties efektas“, kuris palaipsniui mažina talpą, kai baterija įkraunama prieš jai visiškai išsikrovus. Palyginti su senesnėmis nikelio-kadmio baterijomis, ypač švino rūgšties baterijomis, ličio jonų baterijos pasižymi didesniu energijos tankiu (kaupia daugiau energijos tūrio vienete), turi mažesnį savaiminio išsikrovimo koeficientą ir gali atlaikyti daugiau įkrovimo ir iškrovimo ciklų, o tai reiškia ilgą tarnavimo laiką. Maždaug 2000-ųjų pradžioje ličio baterijos pradėtos naudoti automobilių pramonėje. Apie 2010 m. ličio jonų baterijos sulaukė susidomėjimo elektros energijos kaupimo srityje gyvenamosiose patalpose ir...didelio masto ESS (energijos kaupimo sistemos) sistemos, daugiausia dėl padidėjusio energijos šaltinių naudojimo visame pasaulyje. Pertraukiama atsinaujinančioji energija (saulės ir vėjo). Ličio jonų akumuliatoriai gali turėti skirtingą našumą, tarnavimo laiką ir kainą, priklausomai nuo jų pagaminimo būdo. Buvo pasiūlytos kelios medžiagos, daugiausia elektrodams. Paprastai ličio bateriją sudaro metalinis ličio pagrindu pagamintas elektrodas, kuris sudaro teigiamą baterijos polių, ir anglies (grafito) elektrodas, kuris sudaro neigiamą polių. Priklausomai nuo naudojamos technologijos, ličio pagrindu pagaminti elektrodai gali turėti skirtingas struktūras. Dažniausiai ličio baterijų gamybai naudojamos medžiagos ir pagrindinės šių baterijų charakteristikos yra šios: Ličio ir kobalto oksidai (LCO):Didelė savitoji energija (Wh/kg), gera kaupimo talpa ir patenkinamas tarnavimo laikas (ciklų skaičius), tinka elektroniniams prietaisams, trūkumas yra maža savitoji galia (W/kg), todėl sumažėja pakrovimo ir iškrovimo greitis; Ličio ir mangano oksidai (LMO):leidžia pasiekti dideles įkrovimo ir iškrovimo sroves su maža savitąja energija (Wh/kg), o tai sumažina kaupimo talpą; Ličio, nikelio, mangano ir kobalto (NMC):Apjungia LCO ir LMO baterijų savybes. Be to, sudėtyje esantis nikelis padeda padidinti savitąją energiją, užtikrindamas didesnę kaupimo talpą. Nikelis, manganas ir kobaltas gali būti naudojami įvairiomis proporcijomis (vienam ar kitam palaikymui), priklausomai nuo pritaikymo tipo. Apskritai, šio derinio rezultatas – geras našumas, gera kaupimo talpa, ilgas tarnavimo laikas ir maža kaina. Litis, nikelis, manganas ir kobaltas (NMC):Apjungia LCO ir LMO akumuliatorių savybes. Be to, sudėtyje esantis nikelis padeda padidinti savitąją energiją, užtikrindamas didesnę kaupimo talpą. Nikelis, manganas ir kobaltas gali būti naudojami skirtingomis proporcijomis, priklausomai nuo pritaikymo tipo (siekiant pagerinti vieną ar kitą savybę). Apskritai, šio derinio rezultatas yra akumuliatorius, pasižymintis geru našumu, gera kaupimo talpa, ilgu tarnavimo laiku ir prieinama kaina. Šio tipo akumuliatoriai plačiai naudojami elektrinėse transporto priemonėse ir taip pat tinka stacionarioms energijos kaupimo sistemoms; Ličio geležies fosfatas (LFP):LFP derinys suteikia baterijoms gerą dinaminį našumą (įkrovimo ir iškrovimo greitį), ilgesnį tarnavimo laiką ir didesnį saugumą dėl gero terminio stabilumo. Nikelio ir kobalto nebuvimas jų sudėtyje sumažina kainą ir padidina šių baterijų prieinamumą masinei gamybai. Nors jo talpa nėra didžiausia, jį pritaikė elektromobilių ir energijos kaupimo sistemų gamintojai dėl daugelio privalumų, ypač mažos kainos ir gero tvirtumo; Ličio ir titano (LTO):Pavadinimas reiškia baterijas, kurių viename iš elektrodų yra titano ir ličio, pakeičiančių anglį, o antrasis elektrodas yra toks pat, kaip ir kituose tipuose (pvz., NMC – ličio, mangano ir kobalto). Nepaisant mažos specifinės energijos (dėl kurios sumažėja kaupimo talpa), šis derinys pasižymi geromis dinaminėmis savybėmis, saugumu ir žymiai ilgesniu tarnavimo laiku. Šio tipo baterijos gali atlaikyti daugiau nei 10 000 veikimo ciklų esant 100 % iškrovimo gyliui, o kitų tipų ličio baterijos atlaiko apie 2 000 ciklų. LiFePO4 akumuliatoriai lenkia švino rūgšties akumuliatorius dėl itin didelio ciklų stabilumo, maksimalaus energijos tankio ir minimalaus svorio. Jei akumuliatorius reguliariai iškraunamas nuo 50 % iškrovimo ribos ir po to visiškai įkraunamas, LiFePO4 akumuliatorius gali atlikti iki 6500 įkrovimo ciklų. Taigi, papildoma investicija ilgainiui atsiperka, o kainos ir kokybės santykis išlieka neprilygstamas. Jie yra geriausias pasirinkimas nuolatiniam naudojimui kaip saulės baterijos. Našumas:Baterijos įkrovimo ir iškrovimo ciklo efektyvumas siekia 98 %, o įkrovimas ir iškrovimas trunka trumpiau nei 2 valandas – o dar greičiau – trumpesnį tarnavimo laiką. Sandėliavimo talpaLičio geležies fosfato akumuliatorių blokas gali būti talpesnis nei 18 kWh, todėl užima mažiau vietos ir sveria mažiau nei tokios pačios talpos švino rūgšties akumuliatorius. Baterijos kainaLičio geležies fosfato baterijos paprastai kainuoja brangiau nei švino rūgšties baterijos, tačiau dėl ilgesnio tarnavimo laiko jų ciklo kaina paprastai yra mažesnė.
Naujienos
