Kāpēc izvēlēties litija saules bateriju savām mājām?

Krievijas un Ukrainas karam saasinoties, mājas fotoelektriskās (PV) enerģijas uzkrāšanas sistēmas atkal nonāk enerģijas brīvības uzmanības centrā, un labākā akumulatora izvēle jūsu PV sistēmai ir kļuvusi par vienu no lielākajām galvassāpēm patērētājiem. Kā vadošais litija akumulatoru ražotājs Ķīnā, mēs iesakāmSaules litija akumulatorsjūsu mājām. Litija akumulatori (jeb litija jonu akumulatori) ir viens no modernākajiem enerģijas uzkrāšanas risinājumiem fotoelektriskajām sistēmām. Pateicoties labākam enerģijas blīvumam, ilgākam kalpošanas laikam, augstākām cikla izmaksām un vairākām citām priekšrocībām salīdzinājumā ar tradicionālajām stacionārajām svina-skābes baterijām, šīs ierīces kļūst arvien izplatītākas bezsaistes un hibrīdajās saules enerģijas sistēmās. Akumulatora uzglabāšanas veidi īsumā Kāpēc izvēlēties litiju kā risinājumu mājas enerģijas uzkrāšanai? Ne tik ātri, vispirms apskatīsim, kāda veida enerģijas uzkrāšanas baterijas ir pieejamas. Litija jonu saules baterijas Litija jonu jeb litija akumulatoru izmantošana pēdējos gados ir ievērojami pieaugusi. Tie piedāvā dažas būtiskas priekšrocības un uzlabojumus salīdzinājumā ar citām akumulatoru tehnoloģiju formām. Litija jonu saules baterijas piedāvā augstu enerģijas blīvumu, ir izturīgas un tām nepieciešama neliela apkope. Turklāt to ietilpība saglabājas nemainīga pat pēc ilgstošas ​​darbības. Litija bateriju kalpošanas laiks ir līdz pat 20 gadiem. Šīs baterijas uzglabā no 80% līdz 90% no to izmantojamās ietilpības. Litija baterijas ir veikušas milzīgus tehnoloģiskus lēcienus vairākās nozarēs, tostarp mobilo tālruņu un klēpjdatoru, elektroautomobiļu un pat lielu komerciālo lidmašīnu ražošanā, un tās kļūst arvien svarīgākas fotoelektrisko saules enerģijas tirgū. Svina gēla saules baterijas No otras puses, svina-gēla akumulatoriem ir tikai 50–60 procenti no to izmantojamās ietilpības. Svina-skābes akumulatori arī nevar konkurēt ar litija akumulatoriem kalpošanas laika ziņā. Parasti tie ir jānomaina aptuveni ik pēc 10 gadiem. Sistēmai ar 20 gadu kalpošanas laiku tas nozīmē, ka uzglabāšanas sistēmas akumulatoros ir jāiegulda divreiz vairāk nekā litija akumulatoros vienā un tajā pašā laika periodā. Svina-skābes saules baterijas Svina-gēla akumulatoru priekšteči ir svina-skābes akumulatori. Tie ir salīdzinoši lēti un tiem ir nobriedusi un izturīga tehnoloģija. Lai gan tie ir pierādījuši savu vērtību vairāk nekā 100 gadus kā automašīnu vai avārijas barošanas akumulatori, tie nevar konkurēt ar litija akumulatoriem. Galu galā to efektivitāte ir 80 procenti. Tomēr tiem ir īsākais kalpošanas laiks - aptuveni 5 līdz 7 gadi. To enerģijas blīvums ir arī zemāks nekā litija jonu akumulatoriem. Īpaši, darbinot vecākus svina akumulatorus, pastāv sprādzienbīstamas oksīdūdeņraža gāzes veidošanās iespēja, ja uzstādīšanas telpa nav pienācīgi vēdināta. Tomēr jaunākas sistēmas ir droši darbināmas. Redox plūsmas akumulatori Tie ir vispiemērotākie liela daudzuma atjaunojami saražotas elektroenerģijas uzglabāšanai, izmantojot fotoelektriskos elementus. Tāpēc redoksplūsmas akumulatoru pielietojuma jomas pašlaik nav dzīvojamās ēkas vai elektriskie transportlīdzekļi, bet gan komerciālas un rūpnieciskas ēkas, kas ir saistīts arī ar to, ka tie joprojām ir ļoti dārgi. Redoksplūsmas akumulatori ir kaut kas līdzīgs uzlādējamām degvielas šūnām. Atšķirībā no litija jonu un svina-skābes akumulatoriem, uzglabāšanas vide netiek uzglabāta akumulatora iekšpusē, bet gan ārpusē. Kā uzglabāšanas vide kalpo divi šķidri elektrolītu šķīdumi. Elektrolītu šķīdumi tiek uzglabāti ļoti vienkāršās ārējās tvertnēs. Tie tiek sūknēti caur akumulatora elementiem tikai uzlādēšanai vai izlādēšanai. Priekšrocība šeit ir tāda, ka uzglabāšanas ietilpību nosaka nevis akumulatora izmērs, bet gan tvertņu izmērs. Sālsūdens krātuvevecums Šāda veida uzglabāšanas sastāvdaļas ir mangāna oksīds, aktivētā ogle, vate un sālsūdens. Mangāna oksīds atrodas pie katoda, bet aktivētā ogle - pie anoda. Kokvilnas celuloze parasti tiek izmantota kā separators, bet sālsūdens - kā elektrolīts. Sālsūdens uzglabāšana nesatur nekādas videi kaitīgas vielas, kas to padara tik interesantu. Tomēr, salīdzinot ar to, litija jonu akumulatoru spriegums 3,7 V - 1,23 V joprojām ir ļoti zems. Ūdeņradis kā enerģijas uzglabāšana Izšķirošā priekšrocība šeit ir tā, ka vasarā saražoto saules enerģijas pārpalikumu var izmantot tikai ziemā. Ūdeņraža uzglabāšanas pielietojuma joma galvenokārt ir elektroenerģijas vidēja termiņa un ilgtermiņa uzglabāšana. Tomēr šī uzglabāšanas tehnoloģija vēl ir pašos pirmsākumos. Tā kā elektroenerģija, kas pārveidota par ūdeņraža uzglabāšanu, vajadzības gadījumā ir jāpārveido no ūdeņraža atpakaļ par elektroenerģiju, enerģija tiek zaudēta. Šī iemesla dēļ uzglabāšanas sistēmu efektivitāte ir tikai aptuveni 40%. Integrācija fotoelektriskajā sistēmā ir arī ļoti sarežģīta un tāpēc dārga. Ir nepieciešams elektrolizators, kompresors, ūdeņraža tvertne un akumulators īslaicīgai uzglabāšanai un, protams, degvielas elements. Ir vairāki piegādātāji, kas piedāvā pilnīgas sistēmas. LiFePO4 (jeb LFP) akumulatori ir labākais risinājums enerģijas uzkrāšanai dzīvojamo māju fotoelektriskajās sistēmās LiFePO4 un drošība Lai gan svina-skābes akumulatori ir devuši litija akumulatoriem iespēju ieņemt vadošo pozīciju to pastāvīgās skābes uzpildes un vides piesārņojuma dēļ, kobalta nesaturošie litija dzelzs fosfāta (LiFePO4) akumulatori ir pazīstami ar savu augsto drošību, ko nodrošina ārkārtīgi stabils ķīmiskais sastāvs. Tie nesprāgst un neaizdegas bīstamās situācijās, piemēram, sadursmēs vai īssavienojumos, ievērojami samazinot traumu iespējamību. Runājot par svina-skābes akumulatoriem, visi zina, ka to izlādes dziļums ir tikai 50% no pieejamās jaudas, atšķirībā no svina-skābes akumulatoriem, litija dzelzs fosfāta akumulatori ir pieejami ar 100% no to nominālās jaudas. Izvēloties 100Ah akumulatoru, svina-skābes akumulatoros var izmantot 30Ah līdz 50Ah, savukārt litija dzelzs fosfāta akumulatoros - 100Ah. Lai pagarinātu litija dzelzs fosfāta saules bateriju kalpošanas laiku, parasti ieteicams patērētājiem ikdienā ievērot 80% izlādi, kas var pagarināt akumulatora kalpošanas laiku līdz vairāk nekā 8000 cikliem. Plašs temperatūras diapazons Gan svina-skābes saules baterijas, gan litija jonu saules bateriju bloki aukstā vidē zaudē ietilpību. Enerģijas zudumi ar LiFePO4 akumulatoriem ir minimāli. Tiem joprojām ir 80% ietilpība -20°C temperatūrā, salīdzinot ar 30% AGM elementiem. Tāpēc daudzās vietās, kur ir ārkārtīgi auksts vai karsts laiks,LiFePO4 saules baterijasir labākā izvēle. Augsts enerģijas blīvums Salīdzinot ar svina-skābes akumulatoriem, litija dzelzs fosfāta akumulatori ir gandrīz četras reizes vieglāki, tāpēc tiem ir lielāks elektroķīmiskais potenciāls un tie var piedāvāt lielāku enerģijas blīvumu uz svara vienību — nodrošinot līdz pat 150 vatstundām (Wh) enerģijas uz kilogramu (kg), salīdzinot ar 25 Wh/kg parastajiem stacionārajiem svina-skābes akumulatoriem. Daudzām saules enerģijas lietojumprogrammām tas piedāvā ievērojamas priekšrocības zemāku uzstādīšanas izmaksu un ātrākas projektu izpildes ziņā. Vēl viena svarīga priekšrocība ir tā, ka litija jonu akumulatoriem nepiemīt tā sauktais atmiņas efekts, kas var rasties cita veida akumulatoriem, kad pēkšņi samazinās akumulatora spriegums un ierīce nākamajās izlādēs sāk darboties ar samazinātu veiktspēju. Citiem vārdiem sakot, mēs varam teikt, ka litija jonu akumulatori ir "neizraisa atkarību" un tiem nedraud "atkarības" risks (veiktspējas zudums to lietošanas dēļ). Litija akumulatoru pielietojums mājas saules enerģijā Mājas saules enerģijas sistēma var izmantot tikai vienu akumulatoru vai vairākus akumulatorus, kas savienoti virknē un/vai paralēli (akumulatoru bloks), atkarībā no jūsu vajadzībām. Var izmantot divu veidu sistēmaslitija jonu saules bateriju bankasBezvadu tīkla režīms (izolēts, bez savienojuma ar tīklu) un hibrīds ieslēgts+ārpus tīkla režīms (savienots ar tīklu un ar akumulatoriem). Bezsaistes tīklā saules paneļu saražotā elektroenerģija tiek uzkrāta akumulatoros un sistēma to izmanto brīžos, kad saules enerģija netiek ģenerēta (naktī vai mākoņainās dienās). Tādējādi piegāde ir garantēta visu diennakti. Hibrīdajās On+Off tīkla sistēmās litija saules baterija ir svarīga kā rezerves barošanas avots. Ar saules bateriju bloku ir iespējams nodrošināt elektroenerģiju pat strāvas padeves pārtraukuma gadījumā, palielinot sistēmas autonomiju. Turklāt baterija var darboties kā papildu enerģijas avots, lai papildinātu vai mazinātu tīkla enerģijas patēriņu. Tādējādi ir iespējams optimizēt enerģijas patēriņu maksimālā pieprasījuma laikā vai laikā, kad tarifs ir ļoti augsts. Skatiet dažus iespējamos pielietojumus ar šāda veida sistēmām, kas ietver saules baterijas: Attālinātās uzraudzības vai telemetrijas sistēmas; Žogu elektrifikācija – lauku elektrifikācija; Saules enerģijas risinājumi publiskajam apgaismojumam, piemēram, ielu apgaismojumam un luksoforiem; Lauku elektrifikācija vai lauku apgaismojums izolētās teritorijās; Kameru sistēmu darbināšana ar saules enerģiju; Atpūtas transportlīdzekļi, kemperi, piekabes un furgoni; Enerģija būvlaukumiem; Telekomunikāciju sistēmu barošana; Autonomu ierīču darbināšana kopumā; Saules enerģija dzīvojamām mājām (mājās, dzīvokļos un daudzdzīvokļu mājās); Saules enerģija ierīču un aprīkojuma, piemēram, gaisa kondicionieru un ledusskapju, darbināšanai; Saules UPS (nodrošina sistēmai barošanu strāvas padeves pārtraukuma gadījumā, uzturot iekārtu darbību un aizsargājot to); Rezerves ģenerators (nodrošina sistēmai enerģiju strāvas padeves pārtraukuma gadījumā vai noteiktā laikā); “Pīķa samazināšana — enerģijas patēriņa samazināšana maksimālā pieprasījuma laikā; Patēriņa kontrole noteiktos laikos, lai samazinātu patēriņu, piemēram, augstu tarifu laikos. Starp vairākiem citiem lietojumiem.