Водич за резервна копија на батерии во домаќинствата за 2022 година | Видови, трошоци, придобивки..

Дури и во 2022 година, складирањето на фотоволтаични системи ќе биде сè уште најактуелната тема, а резервната копија од батерии за домаќинствата е најбрзо растечкиот сегмент на соларната енергија, создавајќи нови пазари и можности за проширување на ретроактивното опремување на соларната енергија за домовите и бизнисите, големи и мали, низ целиот свет.Резервна копија на батерии во домаќинствае од клучно значење за секој соларен дом, особено во случај на бура или друга вонредна состојба. Наместо да го извезувате вишокот сончева енергија во мрежата, што велите да ја складирате во батерии за итни случаи? Но, како складираната сончева енергија може да биде профитабилна? Ќе ве информираме за цената и профитабилноста на домашен систем за складирање на батерии и ќе ги наведеме клучните точки што треба да ги имате предвид при купување на вистинскиот систем за складирање. Што е систем за складирање батерии во станбени објекти? Како функционира? Системот за складирање на енергија во станбени батерии или фотоволтаичен систем за складирање е корисен додаток на фотоволтаичниот систем за да се искористат придобивките од соларниот систем и ќе игра сè поважна улога во забрзувањето на замената на фосилните горива со обновлива енергија. Соларната домашна батерија ја складира електричната енергија генерирана од сончевата енергија и ја ослободува до операторот во потребното време. Резервната енергија од батерии е еколошка и економична алтернатива на гасните генератори. Оние кои користат фотоволтаичен систем за самостојно производство на електрична енергија брзо ќе ги достигнат неговите граници. Напладне, системот снабдува многу сончева енергија, само тогаш нема никој дома да ја користи. Навечер, од друга страна, е потребна многу електрична енергија - но тогаш сонцето повеќе не свети. За да се компензира овој јаз во снабдувањето, значително поскапата електрична енергија се купува од операторот на мрежата. Во оваа ситуација, резервната батерија за домаќинствата е речиси неизбежна. Ова значи дека неискористената електрична енергија од денот е достапна навечер и навечер. Така, самостојно произведената електрична енергија е достапна 24 часа на ден и без оглед на времето. На овој начин, употребата на самостојно произведена сончева енергија се зголемува до 80%. Степенот на самоодржливост, односно уделот на потрошувачката на електрична енергија што ја покрива соларниот систем, се зголемува до 60%. Резервната батерија за домаќинство е многу помала од фрижидер и може да се монтира на ѕид во помошната просторија. Современите системи за складирање содржат голема количина на интелигенција што може да користи временски прогнози и алгоритми за самостојно учење за да го сведе домаќинството на максимална самопотрошувачка. Постигнувањето енергетска независност никогаш не било полесно - дури и ако домот остане поврзан со мрежата. Дали вреди да се користи домашен систем за складирање батерии? Од кои фактори зависи тоа? Складирањето на батерии во домот е неопходно за домот на сончева енергија да продолжи да работи за време на прекини на мрежата и ќе работи и навечер. Но, исто така, соларните батерии ја подобруваат економијата на бизнисот на системот со тоа што ја задржуваат сончевата енергија, која инаку би се враќала во мрежата со загуба, само за да ја прераспределат таа енергија понекогаш кога енергијата е најскапа. Складирањето на батерии во домот го штити сопственикот на сончевата енергија од дефекти на мрежата и ја штити економијата на бизнисот на системот од промени во ценовните рамки на енергијата. Дали вреди да се инвестира во тоа зависи од неколку фактори: Ниво на инвестициски трошоци. Колку е помала цената по киловат-час капацитет, толку побрзо системот за складирање ќе се исплати. Доживотен век насоларна домашна батерија Во индустријата е вообичаена гаранција од производителот од 10 години. Сепак, се претпоставува подолг век на траење. Повеќето соларни домашни батерии со литиум-јонска технологија функционираат сигурно најмалку 20 години. Удел на сопствена потрошувачка на електрична енергија Колку повеќе складирањето на сончева енергија ја зголемува сопствената потрошувачка, толку е поголема веројатноста дека тоа ќе биде исплатливо. Трошоци за електрична енергија кога се купува од мрежата Кога цените на електричната енергија се високи, сопствениците на фотоволтаични системи штедат со трошење на сопствената електрична енергија. Во следните неколку години, се очекува цените на електричната енергија да продолжат да растат, па затоа многумина сметаат дека соларните батерии се мудра инвестиција. Тарифи поврзани со мрежа Колку помалку добиваат сопствениците на соларни системи по киловат-час, толку повеќе им се исплаќа да ја складираат електричната енергија наместо да ја внесуваат во мрежата. Во текот на изминатите 20 години, тарифите поврзани со мрежата постојано се намалуваат и ќе продолжат да се намалуваат. Кои видови системи за складирање на енергија од батерии се достапни за дома?? Системите за резервна копија на домашните батерии нудат бројни придобивки, вклучувајќи отпорност, заштеда на трошоци и децентрализирано производство на електрична енергија (исто така познато како „домашни дистрибуирани енергетски системи“). Па, кои се категориите на соларни батерии за дома? Како треба да избереме? Функционална класификација според резервната функција: 1. Домашно напојување со UPS Ова е услуга од индустриско ниво за резервно напојување што им е потребна на болниците, просториите за податоци, владата или воените пазари за континуирано работење на нивните основни и чувствителни уреди. Со домашно UPS напојување, светлата во вашиот дом можеби дури и нема да трепкаат ако електричната мрежа откаже. Повеќето домови не треба ниту имаат намера да плаќаат за овој степен на сигурност - освен ако не користат клучна клиничка опрема во вашиот дом. 2. „Прекинливо“ напојување (целосна резервна копија на куќата). Следниот чекор надолу од UPS е она што го нарекуваме „прекинато напојување“ или IPS. IPS сигурно ќе му овозможи на целиот ваш дом да продолжи да работи на соларна енергија и батерии ако мрежата се исклучи, но сигурно ќе доживеете краток период (неколку секунди) кога сè станува црно или сиво во вашиот дом додека резервниот систем влегува во опремата. Можеби ќе треба да ги ресетирате вашите трепкачки електронски часовници, но освен тоа ќе можете да ги користите сите ваши домашни апарати како и обично, сè додека траат вашите батерии. 3. Напојување за вонредни ситуации (делумна резервна копија). Некои функции за резервно напојување функционираат со активирање на коло за итни случаи кога ќе се открие дека мрежата всушност се намалила. Ова ќе им овозможи на домашните напојувачки уреди поврзани со ова коло - обично фрижидери, светла, како и неколку наменски електрични приклучоци - да продолжат со работа на батериите и/или фотоволтаичните панели за време на затемнувањето. Овој вид резервно напојување најверојатно ќе биде една од најпопуларните, најприфатливите и најевтините опции за домовите низ целиот свет, бидејќи работењето на цела куќа на батерија брзо ќе ги испразни. 4. Делумно исклучен соларен систем и систем за складирање. Последната опција што може да биде привлечна е „делумно исклучен систем“. Со делумно исклучен систем, концептот е да се создаде посебна „исклучена“ површина во домот, која континуирано работи на соларен систем и систем со батерии, доволно голем за да се одржува без да црпи енергија од мрежата. На овој начин, потребните семејни парцели (фрижидери, светла итн.) остануваат вклучени дури и ако мрежата се исклучи, без никакво нарушување. Покрај тоа, бидејќи соларните панели и батериите се димензионирани да работат засекогаш сами без мрежата, нема да има потреба да се распределува потрошувачката на енергија освен ако дополнителни уреди не се вклучени во колото за исклучена мрежа. Класификација од технологијата за хемија на батерии: Оловно-киселински батерии како резервна копија на батерии за домаќинства Оловно-киселински батериисе најстарите батерии што можат да се полнат и најевтините батерии достапни за складирање енергија на пазарот. Тие се појавија на почетокот на минатиот век, во 1900-тите, и до ден-денес остануваат претпочитани батерии во многу апликации поради нивната робусност и ниска цена. Нивните главни недостатоци се нивната ниска густина на енергија (тешки се и гломазни) и нивниот краток век на траење, не прифаќајќи голем број циклуси на полнење и истовар, оловно-киселинските батерии бараат редовно одржување за да се балансира хемијата во батеријата, па затоа нејзините карактеристики ја прават несоодветна за средно до високофреквентно празнење или апликации што траат 10 години или повеќе. Тие исто така имаат недостаток на мала длабочина на празнење, која обично е ограничена на 80% во екстремни случаи или 20% при редовно работење, за подолг век на траење. Прекумерното празнење ги деградира електродите на батеријата, што ја намалува нејзината способност за складирање енергија и го ограничува нејзиниот век на траење. Оловно-киселинските батерии бараат постојано одржување на нивната состојба на полнење и секогаш треба да се чуваат во нивната максимална состојба на полнење преку техниката на флотација (одржување на полнењето со мала електрична струја, доволна за да се поништи ефектот на самопразнење). Овие батерии може да се најдат во неколку верзии. Најчести се вентилираните батерии, кои користат течен електролит, гел батериите регулирани со вентил (VRLA) и батериите со електролит вграден во фиберглас подлога (позната како AGM - апсорбирачка стаклена подлога), кои имаат средни перформанси и намалена цена во споредба со гел батериите. Батериите регулирани со вентил се практично запечатени, што спречува истекување и сушење на електролитот. Вентилот делува при ослободување на гасови во ситуации на преполнување. Некои оловни киселински батерии се развиени за стационарни индустриски апликации и можат да прифатат подлабоки циклуси на празнење. Постои и посовремена верзија, а тоа е олово-јаглеродната батерија. Материјалите на база на јаглерод додадени на електродите обезбедуваат повисоки струи на полнење и празнење, поголема густина на енергија и подолг век на траење. Една предност на оловно-киселинските батерии (во која било од нивните варијации) е тоа што не им е потребен софистициран систем за управување со полнењето (како што е случајот со литиумските батерии, што ќе го видиме подоцна). Оловните батерии имаат многу помала веројатност да се запалат и експлодираат кога се преполни, бидејќи нивниот електролит не е запалив како оној на литиумските батерии. Исто така, малото преполнување не е опасно кај овие типови батерии. Дури и некои контролери за полнење имаат функција за изедначување која малку ја преполнува батеријата или батеријата, предизвикувајќи сите батерии да достигнат состојба на целосно полнење. За време на процесот на изедначување, батериите кои на крајот ќе се наполнат целосно пред другите ќе имаат малку зголемен напон, без ризик, додека струјата тече нормално низ сериската асоцијација на елементите. На овој начин, можеме да кажеме дека оловните батерии имаат способност да се изедначуваат природно и малите нерамнотежи помеѓу батериите на една батерија или помеѓу батериите на една банка не претставуваат ризик. Перформанси:Ефикасноста на оловно-киселинските батерии е многу помала од онаа на литиумските батерии. Иако ефикасноста зависи од брзината на полнење, обично се претпоставува ефикасност од 85%. Капацитет за складирање:Оловно-киселинските батерии се достапни во различни напони и големини, но тежат 2-3 пати повеќе на kWh од литиум-железо фосфатот, во зависност од квалитетот на батеријата. Цена на батеријата:Оловно-киселинските батерии се 75% поевтини од литиум-железо-фосфатните батерии, но немојте да ве залаже ниската цена. Овие батерии не можат брзо да се полнат или празнат, имаат многу пократок век на траење, немаат заштитен систем за управување со батериите и може да бараат и неделно одржување. Ова резултира со генерално повисоки трошоци по циклус отколку што е разумно за намалување на трошоците за енергија или поддршка на тешки апарати за домаќинство. Литиумски батерии како резервна копија на батериите во домаќинствата Моментално, најкомерцијално успешните батерии се литиум-јонските батерии. Откако литиум-јонската технологија се примени на преносни електронски уреди, таа влезе во областите на индустриски апликации, енергетски системи, фотоволтаично складирање на енергија и електрични возила. Литиум-јонски батериинадминуваат многу други видови батерии што можат да се полнат во многу аспекти, вклучувајќи капацитет за складирање на енергија, број на работни циклуси, брзина на полнење и економичност. Во моментов, единствениот проблем е безбедноста, запаливите електролити можат да се запалат на високи температури, што бара употреба на електронски системи за контрола и следење. Литиумот е најлесниот од сите метали, има највисок електрохемиски потенцијал и нуди поголема волуметриска и масена густина на енергија од другите познати технологии за батерии. Литиум-јонската технологија овозможи да се поттикне употребата на системи за складирање на енергија, главно поврзани со повремени обновливи извори на енергија (сончева и ветер), а исто така го поттикна и усвојувањето на електрични возила. Литиум-јонските батерии што се користат во енергетските системи и електричните возила се од течен тип. Овие батерии ја користат традиционалната структура на електрохемиска батерија, со две електроди потопени во течен раствор на електролит. Сепараторите (порозни изолациски материјали) се користат за механичко одделување на електродите, овозможувајќи им на јоните слободно движење низ течниот електролит. Главната карактеристика на електролитот е да овозможи спроведување на јонска струја (формирана од јони, кои се атоми со вишок или недостаток на електрони), а воедно да не дозволи електроните да поминат низ нив (како што се случува кај спроводливите материјали). Размената на јони помеѓу позитивните и негативните електроди е основа за функционирање на електрохемиските батерии. Истражувањата за литиумските батерии може да се проследат уште од 1970-тите, а технологијата созреала и започнала комерцијална употреба околу 1990-тите. Литиум-полимерните батерии (со полимерни електролити) сега се користат во телефони со батерии, компјутери и разни мобилни уреди, заменувајќи ги постарите никел-кадмиумски батерии, чиј главен проблем е „ефектот на меморија“ што постепено го намалува капацитетот на складирање. Кога батеријата се полни пред целосно да се испразни. Во споредба со постарите никел-кадмиумски батерии, особено оловно-киселинските батерии, литиум-јонските батерии имаат поголема густина на енергија (складираат повеќе енергија по волумен), имаат помал коефициент на самопразнење и можат да издржат повеќе полнење и број на циклуси на празнење, што значи долг работен век. Околу почетокот на 2000-тите, литиумските батерии почнаа да се користат во автомобилската индустрија. Околу 2010 година, литиум-јонските батерии добија интерес за складирање на електрична енергија во станбени апликации иголеми ESS (систем за складирање на енергија) системи, главно поради зголемената употреба на извори на енергија ширум светот. Повремена обновлива енергија (сончева и ветерна). Литиум-јонските батерии можат да имаат различни перформанси, животен век и трошоци, во зависност од тоа како се направени. Предложени се неколку материјали, главно за електроди. Типично, литиумската батерија се состои од метална електрода базирана на литиум која го формира позитивниот терминал на батеријата и јаглеродна (графитна) електрода која го формира негативниот терминал. Во зависност од употребената технологија, електродите базирани на литиум можат да имаат различни структури. Најчесто користените материјали за производство на литиумски батерии и главните карактеристики на овие батерии се следниве: Литиумски и кобалтни оксиди (LCO):Висока специфична енергија (Wh/kg), добар капацитет за складирање и задоволителен век на траење (број на циклуси), погоден за електронски уреди, недостаток е специфичната моќност (W/kg). Мал, што ја намалува брзината на товарење и истоварување; Литиумски и манганови оксиди (LMO):дозволуваат високи струи на полнење и празнење со ниска специфична енергија (Wh/kg), што го намалува капацитетот на складирање; Литиум, никел, манган и кобалт (NMC):Ги комбинира својствата на LCO и LMO батериите. Покрај тоа, присуството на никел во составот помага да се зголеми специфичната енергија, обезбедувајќи поголем капацитет за складирање. Никелот, манганот и кобалтот може да се користат во различни пропорции (за поддршка на едната или другата) во зависност од видот на примена. Генерално, резултатот од оваа комбинација е батерија со добри перформанси, добар капацитет за складирање, долг век на траење и ниска цена. Литиум, никел, манган и кобалт (NMC):Ги комбинира карактеристиките на LCO и LMO батериите. Покрај тоа, присуството на никел во составот помага да се зголеми специфичната енергија, обезбедувајќи поголем капацитет за складирање. Никелот, манганот и кобалтот можат да се користат во различни пропорции, во зависност од видот на примена (за да се фаворизира една или друга карактеристика). Општо земено, резултатот од оваа комбинација е батерија со добри перформанси, добар капацитет за складирање, добар век на траење и умерена цена. Овој тип на батерија е широко користен кај електричните возила и е погоден и за стационарни системи за складирање енергија; Литиум железен фосфат (LFP):Комбинацијата од LFP обезбедува батерии со добри динамички перформанси (брзина на полнење и празнење), продолжен век на траење и зголемена безбедност поради добрата термичка стабилност. Отсуството на никел и кобалт во нивниот состав ја намалува цената и ја зголемува достапноста на овие батерии за масовно производство. Иако нејзиниот капацитет за складирање не е највисок, тој е усвоен од производителите на електрични возила и системи за складирање на енергија поради неговите многубројни предности, особено ниската цена и добрата робусност; Литиум и титаниум (LTO):Името се однесува на батерии што имаат титаниум и литиум во едната од електродите, заменувајќи го јаглеродот, додека втората електрода е истата што се користи во еден од другите типови (како што се NMC - литиум, манган и кобалт). И покрај ниската специфична енергија (што се преведува во намален капацитет за складирање), оваа комбинација има добри динамички перформанси, добра безбедност и значително зголемен век на траење. Батериите од овој тип можат да прифатат повеќе од 10.000 работни циклуси при 100% длабочина на празнење, додека другите видови литиумски батерии прифаќаат околу 2.000 циклуси. LiFePO4 батериите имаат подобри перформанси од оловно-киселинските батерии со исклучително висока стабилност на циклусот, максимална густина на енергија и минимална тежина. Ако батеријата редовно се празни од 50% DOD, а потоа се полни целосно, LiFePO4 батеријата може да изврши до 6.500 циклуси на полнење. Значи, дополнителната инвестиција се исплатува на долг рок, а односот цена/перформанси останува непобедлив. Тие се претпочитан избор за континуирана употреба како соларни батерии. Перформанси:Полнењето и отпуштањето на батеријата има ефикасност од 98% од вкупниот циклус, додека се полни и отпушта брзо во временски рамки од помалку од 2 часа - па дури и побрзо за пократок век на траење. Капацитет за складирањеЛитиум-железо фосфатните батерии можат да бидат над 18 kWh, што зафаќа помалку простор и тежи помалку од оловно-киселинска батерија со ист капацитет. Цена на батеријатаЛитиум-железо фосфатот има тенденција да чини повеќе од оловно-киселинските батерии, но обично има пониска цена на циклусот како резултат на поголемата долговечност.