Чак и 2022. године, складиштење фотонапонских система ће и даље бити најактуелнија тема, а резервне батерије за стамбене објекте су најбрже растући сегмент соларне енергије, стварајући нова тржишта и могућности за проширење соларне санације за домове и предузећа, велика и мала, широм света.Резервна батерија за кућну употребује кључно за сваки соларни дом, посебно у случају олује или друге ванредне ситуације. Уместо да извозите вишак соларне енергије у мрежу, шта кажете на то да је складиштите у батеријама за хитне случајеве? Али како складиштена соларна енергија може бити профитабилна? Обавестићемо вас о трошковима и профитабилности система за складиштење енергије у кућним батеријама и навести кључне тачке које треба имати на уму приликом куповине правог система за складиштење. Шта је систем за складиштење батерија за домаћинства? Како функционише? Стамбени систем за складиштење енергије у батеријама или фотонапонски систем за складиштење енергије је користан додатак фотонапонском систему како би се искористиле предности соларног система и играће све важнију улогу у убрзавању замене фосилних горива обновљивом енергијом. Соларна кућна батерија складишти електричну енергију произведену из соларне енергије и предаје је оператеру у потребно време. Резервно напајање из батерија је еколошки прихватљива и исплатива алтернатива гасним генераторима. Они који користе фотонапонски систем за сопствену производњу електричне енергије брзо ће достићи његове границе. У подне систем обезбеђује доста соларне енергије, само што тада нема никога код куће да је користи. Увече, с друге стране, потребно је доста електричне енергије – али тада сунце више не сија. Да би се надокнадио овај недостатак у снабдевању, знатно скупља електрична енергија се купује од оператера мреже. 
У овој ситуацији, резервна батерија за стамбене објекте је готово неизбежна. То значи да је неискоришћена електрична енергија током дана доступна увече и ноћу. Сопствено произведена електрична енергија је тако доступна 24 сата дневно и без обзира на временске прилике. На овај начин, коришћење сопствено произведене соларне енергије се повећава и до 80%. Степен самодовољности, односно удео потрошње електричне енергије који покрива соларни систем, повећава се и до 60%. Резервна батерија за стамбене објекте је много мања од фрижидера и може се монтирати на зид у остави. Модерни системи за складиштење садрже велику количину интелигенције која може да користи временске прогнозе и алгоритме за самостално учење како би смањила потрошњу енергије у домаћинству на максималну сопствену. Постизање енергетске независности никада није било лакше – чак и ако кућа остане прикључена на мрежу. Да ли се исплати улагати у кућне системе за складиштење енергије у батеријама? Од којих фактора зависи? Складиштење енергије у кућним батеријама је неопходно да би кућа на соларни погон остала у функцији током нестанка струје у мрежи и сигурно ће радити и ноћу. Али исто тако, соларне батерије побољшавају економију система тако што чувају соларну електричну енергију која би се иначе враћала у мрежу са губитком, само да би се та енергија прерасподелила када је струја најскупља. Складиштење енергије у кућним батеријама штити власника соларне енергије од кварова мреже и штити економију система од промена у оквирима цена енергије. Да ли се исплати улагати зависи од неколико фактора: Ниво инвестиционих трошкова. Што је нижа цена по киловат-сату капацитета, пре ће се систем за складиштење исплатити. Животни вексоларна кућна батерија У индустрији је уобичајена произвођачка гаранција од 10 година. Међутим, претпоставља се дужи век трајања. Већина кућних соларних батерија са литијум-јонском технологијом поуздано функционише најмање 20 година. Удео сопствене потрошње електричне енергије Што више соларно складиштење повећава сопствену потрошњу, већа је вероватноћа да ће се исплатити. Трошкови електричне енергије када се купује из мреже Када су цене електричне енергије високе, власници фотонапонских система штеде трошећи самогенерисану електричну енергију. У наредних неколико година очекује се да ће цене електричне енергије наставити да расту, па многи сматрају соларне батерије мудром инвестицијом. Тарифе повезане на мрежу Што мање власници соларних система добијају по киловат-сату, то им се више исплати да складиште електричну енергију уместо да је испоручују у мрежу. Током протеклих 20 година, тарифе за електричну енергију повезану на мрежу су стално опадале и то ће наставити да се дешава. Које врсте система за складиштење енергије у кућним батеријама су доступне? Системи за резервно копирање кућних батерија нуде бројне предности, укључујући отпорност, уштеду трошкова и децентрализовану производњу електричне енергије (познати и као „кућни дистрибуирани енергетски системи“). Дакле, које су категорије соларних кућних батерија? Како би требало да бирамо? Функционална класификација према функцији резервне копије: 1. Кућно UPS напајање Ово је услуга индустријског нивоа за резервно напајање које је обично потребно болницама, просторијама за податке, владиним институцијама или војним институцијама за континуирани рад њихових основних и осетљивих уређаја. Са кућним UPS напајањем, светла у вашем дому можда неће ни треперити ако дође до квара на електричној мрежи. Већини домова није потребан нити намерава да плати за овај степен поузданости – осим ако не користе кључну клиничку опрему у вашем дому. 2. „Прекидно“ напајање (резервно напајање за целу кућу). Следећи корак у односу на UPS је оно што ћемо назвати „прекидно напајање“ или IPS. IPS ће омогућити целој вашој кући да настави да ради на соларну енергију и батерије ако нестане мреже, али ћете сигурно искусити кратак период (неколико секунди) када све постане црно или сиво у вашој кући док резервни систем не уђе у опрему. Можда ћете морати да ресетујете своје трепћуће електронске сатове, али осим тога моћи ћете да користите све своје кућне апарате као и обично, све док вам трају батерије. 3. Напајање у ванредним ситуацијама (делимично резервно). Неке функције резервног напајања раде тако што активирају коло за ванредне ситуације када детектују да је дошло до пада струје у мрежи. Ово ће омогућити кућним уређајима повезаним на ово коло – обично фрижидерима, светлима, као и неколико наменских електричних утичница – да наставе да раде на батерије и/или фотонапонске панеле током нестанка струје. Ова врста резервног напајања је вероватно једна од најпопуларнијих, најприступачнијих и најисплативијих опција за домове широм света, јер ће рад целе куће на батерије брзо испразнити те батерије. 4. Делимично ванмрежни соларни и систем за складиштење енергије. Последња опција која би могла бити привлачна јесте „делимично ванмрежни систем“. Код делимично ванмрежног система, концепт је да се створи наменски „ванмрежни“ део куће, који континуирано ради на соларном и батеријском систему довољно великом да се сам одржава без црпљења енергије из мреже. На овај начин, неопходни породични уређаји (фрижидери, светла итд.) остају укључени чак и ако мрежа падне, без икаквих прекида. Поред тога, пошто су соларни системи и батерије димензионисани да раде заувек сами без мреже, не би било потребе за додељивањем потрошње енергије осим ако се додатни уређаји не прикључе на ванмрежно коло. Класификација из технологије хемије батерија: Оловне батерије као резервна батерија за кућне потребе 
Оловно-киселинске батеријесу најстарије пуњиве батерије и најјефтиније батерије доступне за складиштење енергије на тржишту. Појавиле су се почетком прошлог века, у 1900-им, и до данас су остале префериране батерије у многим применама због своје робусности и ниске цене. Њихови главни недостаци су ниска густина енергије (тешке су и гломазне) и кратак век трајања, не прихватајући велики број циклуса пуњења и пражњења, оловно-киселинске батерије захтевају редовно одржавање како би се уравнотежила хемија у батерији, тако да их њене карактеристике чине непогодним за средње до високофреквентно пражњење или примене које трају 10 година или више. Такође имају ману мале дубине пражњења, која је обично ограничена на 80% у екстремним случајевима или 20% у редовном раду, ради дужег века трајања. Прекомерно пражњење деградира електроде батерије, што смањује њену способност складиштења енергије и ограничава њен век трајања. Оловно-киселинске батерије захтевају стално одржавање стања напуњености и увек их треба чувати у максималном стању напуњености путем технике флотације (одржавање напуњености малом електричном струјом, довољном да поништи ефекат самопражњења). Ове батерије се могу наћи у неколико верзија. Најчешће су вентилиране батерије, које користе течни електролит, вентилом регулисане гел батерије (VRLA) и батерије са електролитом уграђеним у фиберглас мат (познате као AGM – апсорбујућа стаклена мат), које имају средње перформансе и смањену цену у поређењу са гел батеријама. Вентилски регулисане батерије су практично затворене, што спречава цурење и сушење електролита. Вентил делује у ослобађању гасова у ситуацијама прекомерног пуњења. Неке оловно-киселинске батерије су развијене за стационарне индустријске примене и могу да приме дубље циклусе пражњења. Постоји и модернија верзија, а то је оловно-угљенична батерија. Материјали на бази угљеника додати електродама обезбеђују веће струје пуњења и пражњења, већу густину енергије и дужи век трајања. Једна предност оловно-киселинских батерија (у било којој од њихових варијација) јесте то што им није потребан софистицирани систем за управљање пуњењем (као што је случај са литијумским батеријама, што ћемо видети у наставку). Оловне батерије се много мање запале и експлодирају када се препуне јер њихов електролит није запаљив као код литијумских батерија. Такође, благо прекомерно пуњење није опасно код ових типова батерија. Чак и неки контролери пуњења имају функцију изједначавања која благо прекомерно пуни батерију или батеријски блок, узрокујући да све батерије достигну потпуно напуњено стање. Током процеса изједначавања, батерије које се на крају потпуно напуне пре осталих имаће благо повећан напон, без ризика, док струја нормално тече кроз серијски спој елемената. На овај начин можемо рећи да оловне батерије имају способност природног изједначавања и да мале неравнотеже између батерија једне батерије или између батерија једне банке не представљају ризик. Перформансе:Ефикасност оловно-киселинских батерија је много нижа од литијумских батерија. Иако ефикасност зависи од брзине пуњења, обично се претпоставља да је повратна ефикасност од 85%. Капацитет складиштења:Оловно-киселинске батерије долазе у различитим напонима и величинама, али теже 2-3 пута више по kWh од литијум-гвожђе фосфата, у зависности од квалитета батерије. Цена батерије:Оловно-киселинске батерије су 75% јефтиније од литијум-гвожђе-фосфатних батерија, али немојте да вас завара ниска цена. Ове батерије се не могу брзо пунити или празнити, имају много краћи век трајања, немају заштитни систем за управљање батеријом и могу захтевати недељно одржавање. То резултира укупно вишим трошковима по циклусу него што је разумно за смањење трошкова напајања или подршку за тешке уређаје. Литијумске батерије као резервна батерија за кућну употребу 
Тренутно, комерцијално најуспешније батерије су литијум-јонске батерије. Након што је литијум-јонска технологија примењена на преносиве електронске уређаје, ушла је у области индустријских примена, енергетских система, фотонапонског складиштења енергије и електричних возила. Литијум-јонске батеријенадмашују многе друге врсте пуњивих батерија у многим аспектима, укључујући капацитет складиштења енергије, број радних циклуса, брзину пуњења и исплативост. Тренутно је једини проблем безбедност, запаљиви електролити могу се запалити на високим температурама, што захтева употребу електронских система за управљање и праћење. Литијум је најлакши од свих метала, има највећи електрохемијски потенцијал и нуди већу запреминску и масену густину енергије од других познатих технологија батерија. Литијум-јонска технологија је омогућила коришћење система за складиштење енергије, углавном повезаних са повременим обновљивим изворима енергије (соларна и ветроелектране), а такође је подстакла и усвајање електричних возила. Литијум-јонске батерије које се користе у енергетским системима и електричним возилима су течног типа. Ове батерије користе традиционалну структуру електрохемијске батерије, са две електроде уроњене у раствор течног електролита. Сепаратори (порозни изолациони материјали) се користе за механичко одвајање електрода, док истовремено омогућавају слободно кретање јона кроз течни електролит. Главна карактеристика електролита је да омогућава провођење јонске струје (формиране јонима, који су атоми са вишком или недостатком електрона), а да притом не дозвољава пролаз електрона (као што се дешава код проводљивих материјала). Размена јона између позитивних и негативних електрода је основа за функционисање електрохемијских батерија. Истраживања литијумских батерија могу се пратити још из 1970-их, а технологија је сазрела и почела комерцијалну употребу око 1990-их. Литијум-полимерске батерије (са полимерним електролитима) се сада користе у телефонима, рачунарима и разним мобилним уређајима, замењујући старије никл-кадмијумске батерије, чији је главни проблем „ефекат меморије“ који постепено смањује капацитет складиштења. Када се батерија пуни пре него што се потпуно испразни. У поређењу са старијим никл-кадмијумским батеријама, посебно оловно-киселинским батеријама, литијум-јонске батерије имају већу густину енергије (складиште више енергије по запремини), имају нижи коефицијент самопражњења и могу да издрже већи број пуњења и пражњења, што значи дуг век трајања. Око почетка 2000-их, литијумске батерије су почеле да се користе у аутомобилској индустрији. Око 2010. године, литијум-јонске батерије су стекле интересовање за складиштење електричне енергије у стамбеним објектима исистеми за складиштење енергије (ESS) великих размера, углавном због повећане употребе извора енергије широм света. Интермитентна обновљива енергија (соларна и ветроелектране). Литијум-јонске батерије могу имати различите перформансе, век трајања и цене, у зависности од начина на који су направљене. Предложено је неколико материјала, углавном за електроде. Типично, литијумска батерија се састоји од металне електроде на бази литијума која формира позитивни терминал батерије и угљеничне (графитне) електроде која формира негативни терминал. У зависности од коришћене технологије, електроде на бази литијума могу имати различите структуре. Најчешће коришћени материјали за производњу литијумских батерија и главне карактеристике ових батерија су следеће: Литијум и кобалт оксиди (LCO):Висока специфична енергија (Wh/kg), добар капацитет складиштења и задовољавајући век трајања (број циклуса), погодно за електронске уређаје, недостатак је специфична снага (W/kg) Мала, што смањује брзину утовара и истовара; Литијум и манганови оксиди (LMO):омогућавају високе струје пуњења и пражњења са ниском специфичном енергијом (Wh/kg), што смањује капацитет складиштења; Литијум, никл, манган и кобалт (NMC):Комбинује својства LCO и LMO батерија. Поред тога, присуство никла у саставу помаже у повећању специфичне енергије, обезбеђујући већи капацитет складиштења. Никл, манган и кобалт могу се користити у различитим пропорцијама (да подрже једно или друго) у зависности од врсте примене. Све у свему, резултат ове комбинације је батерија са добрим перформансама, добрим капацитетом складиштења, дугим веком трајања и ниском ценом. Литијум, никл, манган и кобалт (NMC):Комбинује карактеристике LCO и LMO батерија. Поред тога, присуство никла у саставу помаже у повећању специфичне енергије, обезбеђујући већи капацитет складиштења. Никл, манган и кобалт могу се користити у различитим пропорцијама, у зависности од врсте примене (да би се фаворизовала једна или друга карактеристика). Генерално, резултат ове комбинације је батерија са добрим перформансама, добрим капацитетом складиштења, добрим веком трајања и умереном ценом. Ова врста батерије се широко користи у електричним возилима и погодна је и за стационарне системе за складиштење енергије; Литијум-гвожђе фосфат (ЛФП):Комбинација LFP-а пружа батеријама добре динамичке перформансе (брзина пуњења и пражњења), продужени век трајања и повећану безбедност због добре термичке стабилности. Одсуство никла и кобалта у њиховом саставу смањује трошкове и повећава доступност ових батерија за масовну производњу. Иако његов капацитет складиштења није највећи, усвојили су га произвођачи електричних возила и система за складиштење енергије због његових многих предности, посебно ниске цене и добре робусности; Литијум и титанијум (LTO):Назив се односи на батерије које имају титанијум и литијум у једној од електрода, замењујући угљеник, док је друга електрода иста као она која се користи у једном од других типова (као што су NMC – литијум, манган и кобалт). Упркос ниској специфичној енергији (што се преводи у смањени капацитет складиштења), ова комбинација има добре динамичке перформансе, добру безбедност и знатно продужени век трајања. Батерије овог типа могу да прихвате више од 10.000 радних циклуса при 100% дубине пражњења, док друге врсте литијумских батерија прихватају око 2.000 циклуса. LiFePO4 батерије надмашују оловно-киселинске батерије са изузетно високом цикличном стабилношћу, максималном густином енергије и минималном тежином. Ако се батерија редовно празни од 50% DOD-а, а затим потпуно пуни, LiFePO4 батерија може да издржи до 6.500 циклуса пуњења. Дакле, додатна инвестиција се исплати на дужи рок, а однос цене и перформанси остаје ненадмашан. Оне су преферирани избор за континуирану употребу као соларне батерије. Перформансе:Пуњење и пражњење батерије има укупну ефикасност циклуса од 98%, док се брзо пуни и пражни у временским оквирима краћим од 2 сата – па чак и брже за краћи век трајања. Капацитет складиштењаЛитијум-гвожђе-фосфатна батерија може бити капацитета преко 18 kWh, што заузима мање простора и тежи мање од оловно-киселинске батерије истог капацитета. Цена батеријеЛитијум-гвожђе-фосфат обично кошта више од оловно-киселинске батерије, али обично има ниже трошкове циклуса као резултат дужег века трајања.
Вести
