2022 yılında bile, PV depolama hala en sıcak konu olacak ve konut tipi akü yedeklemesi, dünyanın dört bir yanındaki büyük ve küçük evler ve işletmeler için yeni pazarlar ve güneş enerjisiyle ilgili iyileştirme genişleme fırsatları yaratarak, güneş enerjisinin en hızlı büyüyen segmenti olacak.Konut pil yedeklemesiherhangi bir güneş enerjisi evi için, özellikle fırtına veya başka bir acil durumda kritik öneme sahiptir. Fazla güneş enerjisini şebekeye aktarmak yerine, acil durumlar için pillerde depolamayı nasıl düşünürsünüz? Peki depolanan güneş enerjisi nasıl karlı olabilir? Size bir ev pil depolama sisteminin maliyeti ve karlılığı hakkında bilgi vereceğiz ve doğru depolama sistemini satın alırken aklınızda bulundurmanız gereken temel noktaları ana hatlarıyla açıklayacağız. Konut Pil Depolama Sistemi Nedir?Nasıl Çalışır? Konut pil depolama veya fotovoltaik depolama sistemi, bir güneş sisteminin faydalarından yararlanmak için fotovoltaik sisteme faydalı bir ektir ve fosil yakıtların yenilenebilir enerjiyle değiştirilmesinin hızlandırılmasında giderek daha önemli bir rol oynayacaktır. Güneş ev pili, güneş enerjisinden üretilen elektriği depolar ve operatöre gereken zamanda verir. Pil yedekleme gücü, gaz jeneratörlerine göre çevre dostu ve uygun maliyetli bir alternatiftir. Kendileri elektrik üretmek için fotovoltaik sistem kullananlar, hızla onun sınırlarına ulaşacaklardır. Öğle vakti, sistem bol miktarda güneş enerjisi sağlar, ancak o zaman evde onu kullanacak kimse olmaz. Öte yandan, akşamları bol miktarda elektriğe ihtiyaç duyulur - ancak o zaman güneş artık parlamaz. Bu arz açığını telafi etmek için, şebeke operatöründen önemli ölçüde daha pahalı olan elektrik satın alınır. 
Bu durumda, konut akü yedeklemesi neredeyse kaçınılmazdır. Bu, gündüz kullanılmayan elektriğin akşam ve gece kullanılabilir olması anlamına gelir. Böylece, kendi kendine üretilen elektrik günün her saati ve hava durumundan bağımsız olarak kullanılabilir. Bu şekilde, kendi kendine üretilen güneş enerjisinin kullanımı %80'e kadar artırılır. Kendi kendine yeterlilik derecesi, yani güneş sistemi tarafından karşılanan elektrik tüketiminin oranı %60'a kadar artar. Bir konut pil yedeği bir buzdolabından çok daha küçüktür ve yardımcı odadaki bir duvara monte edilebilir. Modern depolama sistemleri, haneyi maksimum öz tüketime göre ayarlamak için hava durumu tahminlerini ve kendi kendine öğrenen algoritmaları kullanabilen çok miktarda zeka içerir. Enerji bağımsızlığına ulaşmak hiç bu kadar kolay olmamıştı - ev şebekeye bağlı kalsa bile. Ev Pil Depolama Sistemi Değer mi? Hangi Faktörlere Bağlıdır? Konut pil depolaması, şebeke kesintileri boyunca güneş enerjisiyle çalışan bir evin çalışmaya devam etmesi için gereklidir ve ayrıca akşamları da çalışacaktır. Ancak aynı şekilde, güneş pilleri, aksi takdirde şebekeye zararına geri verilecek olan güneş elektrik enerjisini tutarak ve bu elektrik enerjisini bazen gücün en pahalı olduğu zamanlarda yeniden dağıtarak sistem iş ekonomisini iyileştirir. Ev pil depolaması, güneş enerjisi sahibini şebeke arızalarından korur ve sistem iş ekonomisini enerji fiyat çerçevelerindeki değişikliklere karşı korur. Yatırım yapmaya değer olup olmadığı birkaç faktöre bağlıdır: Yatırım maliyetlerinin düzeyi. Kapasite başına kilovatsaat maliyeti ne kadar düşük olursa, depolama sistemi kendini o kadar çabuk amorti edecektir. Ömür boyugüneş enerjisiyle çalışan ev pili Sektörde 10 yıllık üretici garantisi gelenekseldir. Ancak, daha uzun bir kullanım ömrü varsayılır. Lityum iyon teknolojisine sahip çoğu güneş ev pili en az 20 yıl boyunca güvenilir bir şekilde çalışır. Öz tüketim elektriğinin payı Güneş enerjisi depolaması öz tüketimi ne kadar artırırsa, o kadar değerli olma olasılığı artar. Şebekeden satın alındığında elektrik maliyeti Elektrik fiyatları yüksek olduğunda, fotovoltaik sistem sahipleri kendi ürettikleri elektriği tüketerek tasarruf ederler. Önümüzdeki birkaç yıl içinde elektrik fiyatlarının artmaya devam etmesi bekleniyor, bu nedenle birçok kişi güneş pillerini akıllıca bir yatırım olarak görüyor. Şebeke bağlantılı tarifeler Güneş enerjisi sistemi sahipleri kilovatsaat başına ne kadar az alırsa, elektriği şebekeye vermek yerine depolamak için o kadar fazla ödeme yaparlar. Son 20 yılda, şebekeye bağlı tarifeler istikrarlı bir şekilde azaldı ve azalmaya devam edecektir. Hangi Tür Ev Pil Enerji Depolama Sistemleri Mevcuttur? Ev pil yedekleme sistemleri, dayanıklılık, maliyet tasarrufu ve merkezi olmayan elektrik üretimi (ayrıca "ev dağıtılmış enerji sistemleri" olarak da bilinir) dahil olmak üzere çok sayıda avantaj sunar. Peki güneş ev pillerinin kategorileri nelerdir? Nasıl seçmeliyiz? Yedekleme Fonksiyonuna Göre Fonksiyonel Sınıflandırma: 1. Ev UPS Güç Kaynağı Bu, hastanelerin, veri odalarının, federal hükümet veya askeri pazarların temel ve hassas cihazlarının sürekli çalışması için genellikle ihtiyaç duyduğu yedek güç gereksinimleri için endüstriyel düzeyde bir hizmettir. Bir ev UPS güç kaynağıyla, elektrik şebekesi arızalandığında evinizdeki ışıklar titremeyebilir bile. Çoğu ev, evinizde önemli klinik ekipman çalıştırmadıkları sürece bu düzeyde güvenilirliğe ihtiyaç duymaz veya bunun için ödeme yapmayı düşünmez. 2. Kesintisiz Güç Kaynağı (tam ev yedeklemesi). UPS'den bir sonraki adım, 'kesintiye uğrayabilir güç kaynağı' veya IPS olarak adlandıracağımız şeydir. Bir IPS, şebeke kesilirse tüm evinizin güneş enerjisi ve pillerle çalışmaya devam etmesini kesinlikle sağlayacaktır, ancak yedek sistem ekipmana girdiğinde evinizdeki her şeyin siyah veya gri olduğu kısa bir süre (birkaç saniye) kesinlikle yaşayacaksınız. Yanıp sönen elektronik saatlerinizi sıfırlamanız gerekebilir, ancak bunun dışında pilleriniz dayandığı sürece tüm ev aletlerinizi normalde yaptığınız gibi kullanabileceksiniz. 3. Acil Durum Güç Temini (Kısmi yedekleme). Bazı yedek güç işlevleri, şebekenin gerçekten azaldığını algıladığında bir acil durum devresini etkinleştirerek çalışır. Bu, bu devreye bağlı ev güç cihazlarının (genellikle buzdolapları, ışıklar ve birkaç özel elektrik prizi) elektrik kesintisi süresince pilleri ve/veya fotovoltaik panelleri çalıştırmaya devam etmesine izin verecektir. Bu tür bir yedekleme, tüm evi bir pil bankasında çalıştırmak onları hızla tüketeceğinden, dünya çapındaki evler için muhtemelen en popüler, makul ve bütçe dostu seçeneklerden biri olacaktır. 4. Kısmi şebekeden bağımsız Güneş ve Depolama Sistemi. Göz alıcı olabilecek son bir seçenek 'kısmen şebekeden bağımsız sistem'dir. Kısmen şebekeden bağımsız bir sistemde, konsept, şebekeden güç çekmeden kendini idame ettirecek kadar büyük bir güneş ve pil sistemiyle sürekli çalışan, evde özel bir 'şebekeden bağımsız' alan üretmektir. Bu şekilde, şebeke kesilse bile gerekli aile alanları (buzdolapları, ışıklar, vb.) hiçbir kesinti olmadan açık kalır. Ayrıca, güneş ve piller şebeke olmadan sonsuza kadar kendi başlarına çalışacak şekilde boyutlandırıldığından, şebekeden bağımsız devreye ekstra cihazlar takılmadığı sürece güç kullanımını tahsis etmeye gerek kalmaz. Pil Kimyası Teknolojisinden Sınıflandırma: Konut Akü Yedeği Olarak Kurşun-Asit Aküler 
Kurşun-asit pillerpiyasadaki enerji depolama için mevcut en eski şarj edilebilir piller ve en düşük maliyetli pillerdir. Geçtiğimiz yüzyılın başında, 1900'lerde ortaya çıktılar ve bugüne kadar sağlamlıkları ve düşük maliyetleri nedeniyle birçok uygulamada tercih edilen piller olmaya devam ediyorlar. Başlıca dezavantajları düşük enerji yoğunlukları (ağır ve hacimlidirler) ve kısa ömürleridir, çok sayıda yükleme ve boşaltma çevrimini kabul etmezler, kurşun-asit aküler aküdeki kimyayı dengelemek için düzenli bakım gerektirir, bu nedenle özellikleri orta ila yüksek frekanslı deşarj veya 10 yıl veya daha fazla süren uygulamalar için uygun değildir. Ayrıca, aşırı durumlarda genellikle %80 veya normal çalışmada %20 ile sınırlı olan düşük deşarj derinliği dezavantajına sahiptirler, bu da daha uzun ömür sağlar. Aşırı deşarj, pilin elektrotlarını bozar, bu da enerji depolama yeteneğini azaltır ve ömrünü sınırlar. Kurşun-asit aküler sürekli olarak şarj durumunun korunmasını gerektirir ve her zaman yüzdürme tekniği (kendi kendine deşarj etkisini ortadan kaldırmaya yetecek kadar küçük bir elektrik akımıyla şarjın korunması) yoluyla maksimum şarj durumunda depolanmalıdır. Bu aküler çeşitli versiyonlarda bulunabilir. En yaygın olanları sıvı elektrolit kullanan havalandırmalı aküler, valfli jel aküler (VRLA) ve fiberglas mat içine yerleştirilmiş elektrolitli aküler (AGM - emici cam mat olarak bilinir) olup, jel akülere kıyasla orta düzeyde performans ve düşük maliyet sunarlar. Valfli aküler pratik olarak kapatılmıştır, bu da elektrolitin sızmasını ve kurumasını önler. Valf, aşırı şarj durumlarında gazların salınmasını sağlar. Bazı kurşun asitli aküler sabit endüstriyel uygulamalar için geliştirilmiştir ve daha derin deşarj döngülerini kabul edebilir. Kurşun-karbon akü olan daha modern bir versiyonu da vardır. Elektrotlara eklenen karbon bazlı malzemeler daha yüksek şarj ve deşarj akımları, daha yüksek enerji yoğunluğu ve daha uzun ömür sağlar. Kurşun-asit pillerin (herhangi bir çeşidinde) bir avantajı, karmaşık bir şarj yönetim sistemine ihtiyaç duymamalarıdır (bir sonraki bölümde göreceğimiz lityum pillerde olduğu gibi). Kurşun pillerin aşırı şarj edildiğinde alev alma ve patlama olasılığı çok daha düşüktür çünkü elektrolitleri lityum pillerdeki gibi yanıcı değildir. Ayrıca, bu tip pillerde hafif aşırı şarj tehlikeli değildir. Hatta bazı şarj kontrol cihazları, pili veya pil bankasını hafifçe aşırı şarj eden ve tüm pillerin tam şarj durumuna ulaşmasını sağlayan bir dengeleme işlevine sahiptir. Eşitleme işlemi sırasında, diğerlerinden önce tamamen şarj olan pillerin voltajı, elemanların seri ilişkisinden normal şekilde akarken, risksiz bir şekilde hafifçe artacaktır. Bu şekilde, kurşun pillerin doğal olarak eşitleme yeteneğine sahip olduğunu ve bir pilin pilleri veya bir bankanın pilleri arasındaki küçük dengesizliklerin hiçbir risk oluşturmadığını söyleyebiliriz. Performans:Kurşun-asit pillerin verimliliği lityum pillerin verimliliğinden çok daha düşüktür. Verimlilik şarj oranına bağlı olsa da, genellikle %85'lik bir gidiş-dönüş verimliliği varsayılır. Depolama kapasitesi:Kurşun-asit aküler çeşitli voltaj ve boyutlarda gelir, ancak akünün kalitesine bağlı olarak lityum demir fosfattan kWh başına 2-3 kat daha ağırdır. Pil maliyeti:Kurşun-asit piller lityum demir fosfat pillerden %75 daha ucuzdur, ancak düşük fiyata aldanmayın. Bu piller hızlı bir şekilde şarj edilemez veya boşaltılamaz, çok daha kısa bir ömre sahiptir, koruyucu bir pil yönetim sistemine sahip değildir ve ayrıca haftalık bakım gerektirebilir. Bu, güç maliyetlerini düşürmek veya ağır hizmet tipi cihazları desteklemek için makul olandan daha yüksek bir döngü başına maliyetle sonuçlanır. Lityum piller konut pil yedeği olarak 
Şu anda ticari olarak en başarılı piller lityum iyon pillerdir. Lityum iyon teknolojisi taşınabilir elektronik cihazlara uygulandıktan sonra endüstriyel uygulamalar, güç sistemleri, Fotovoltaik enerji depolama ve elektrikli araçlar alanlarına girmiştir. Lityum iyon pillerenerji depolama kapasitesi, görev döngüsü sayısı, şarj hızı ve maliyet etkinliği gibi birçok açıdan diğer birçok şarj edilebilir pil türünden daha iyi performans gösterir. Şu anda tek sorun güvenliktir, yanıcı elektrolitler yüksek sıcaklıklarda alev alabilir, bu da elektronik kontrol ve izleme sistemlerinin kullanımını gerektirir. Lityum, tüm metallerin en hafifi olup, en yüksek elektrokimyasal potansiyele sahiptir ve bilinen diğer pil teknolojilerine kıyasla daha yüksek hacimsel ve kütlesel enerji yoğunlukları sunmaktadır. Lityum-iyon teknolojisi, özellikle aralıklı yenilenebilir enerji kaynakları (güneş ve rüzgar) ile ilişkilendirilen enerji depolama sistemlerinin kullanımını yaygınlaştırmayı mümkün kılmış ve ayrıca elektrikli araçların benimsenmesini sağlamıştır. Güç sistemlerinde ve elektrikli araçlarda kullanılan lityum iyon piller sıvı tiptedir. Bu piller, iki elektrodun sıvı elektrolit çözeltisine daldırıldığı geleneksel bir elektrokimyasal pil yapısını kullanır. Ayırıcılar (gözenekli yalıtım malzemeleri), iyonların sıvı elektrolit içerisinde serbestçe hareket etmesine izin verirken elektrotları mekanik olarak ayırmak için kullanılır. Elektrolitin temel özelliği, iyonik akımın (fazla veya eksik elektronlu atomlar olan iyonlar tarafından oluşturulur) iletilmesine izin verirken, elektronların geçmesine izin vermemesidir (iletken malzemelerde olduğu gibi). Pozitif ve negatif elektrotlar arasındaki iyon değişimi, elektrokimyasal pillerin çalışmasının temelidir. Lityum piller üzerine yapılan araştırmaların başlangıcı 1970'lere kadar uzanıyor ve teknoloji olgunlaşarak 1990'lı yıllarda ticari kullanıma girdi. Lityum polimer piller (polimer elektrolitlerle) artık pil telefonlarında, bilgisayarlarda ve çeşitli mobil cihazlarda kullanılıyor ve eski nikel-kadmiyum pillerin yerini alıyor, bunların temel sorunu depolama kapasitesini kademeli olarak azaltan "hafıza etkisi"dir. Pil tamamen boşalmadan önce şarj edildiğinde. Eski nikel-kadmiyum pillerle, özellikle kurşun-asit pillerle karşılaştırıldığında, lityum-iyon piller daha yüksek bir enerji yoğunluğuna (hacim başına daha fazla enerji depolar) sahiptir, daha düşük bir kendi kendine deşarj katsayısına sahiptir ve daha fazla şarj ve deşarj döngüsüne dayanabilir, bu da daha uzun bir hizmet ömrü anlamına gelir. 2000'lerin başlarında, lityum piller otomotiv endüstrisinde kullanılmaya başlandı. 2010 civarında, lityum iyon piller konut uygulamalarında vebüyük ölçekli ESS (Enerji Depolama Sistemi) sistemleri, esas olarak dünya çapında güç kaynaklarının kullanımının artması nedeniyle. Kesintili yenilenebilir enerji (güneş ve rüzgar). Lityum iyon piller, nasıl yapıldıklarına bağlı olarak farklı performanslara, kullanım ömürlerine ve maliyetlere sahip olabilir. Çoğunlukla elektrotlar için olmak üzere çeşitli malzemeler önerilmiştir. Tipik olarak bir lityum pil, pilin pozitif terminalini oluşturan metalik lityum bazlı bir elektrot ve negatif terminalini oluşturan karbon (grafit) bir elektrottan oluşur. Kullanılan teknolojiye bağlı olarak, lityum bazlı elektrotlar farklı yapılara sahip olabilir. Lityum pillerin üretiminde en sık kullanılan malzemeler ve bu pillerin temel özellikleri aşağıdaki gibidir: Lityum ve Kobalt Oksitler (LCO):Yüksek özgül enerji (Wh/kg), iyi depolama kapasitesi ve tatmin edici ömür (döngü sayısı), elektronik cihazlar için uygun, dezavantajı özgül güç (W/kg) Küçük olması, yükleme ve boşaltma hızını düşürmesidir; Lityum ve Manganez Oksitler (LMO):düşük özgül enerji (Wh/kg) ile yüksek şarj ve deşarj akımlarına izin verir, bu da depolama kapasitesini azaltır; Lityum, Nikel, Manganez ve Kobalt (NMC):LCO ve LMO pillerin özelliklerini birleştirir. Ayrıca, bileşimdeki nikelin varlığı, daha fazla depolama kapasitesi sağlayarak özgül enerjiyi artırmaya yardımcı olur. Nikel, manganez ve kobalt, uygulama türüne bağlı olarak değişen oranlarda (birini veya diğerini desteklemek için) kullanılabilir. Genel olarak, bu kombinasyonun sonucu iyi performansa, iyi depolama kapasitesine, uzun ömre ve düşük maliyete sahip bir pildir. Lityum, nikel, manganez ve kobalt (NMC):LCO ve LMO pillerin özelliklerini birleştirir. Ayrıca, bileşimdeki nikelin varlığı, daha fazla depolama kapasitesi sağlayarak özgül enerjiyi artırmaya yardımcı olur. Nikel, manganez ve kobalt, uygulama türüne göre (bir özelliği veya diğerini tercih etmek için) farklı oranlarda kullanılabilir. Genel olarak, bu kombinasyonun sonucu iyi performansa, iyi depolama kapasitesine, iyi ömre ve orta maliyete sahip bir pildir. Bu tür pil, elektrikli araçlarda yaygın olarak kullanılmıştır ve sabit enerji depolama sistemleri için de uygundur; Lityum Demir Fosfat (LFP):LFP kombinasyonu, iyi termal kararlılığı sayesinde pillere iyi dinamik performans (şarj ve deşarj hızı), uzatılmış kullanım ömrü ve artırılmış güvenlik sağlar. Bileşimlerinde nikel ve kobalt bulunmaması maliyeti düşürür ve bu pillerin seri üretim için kullanılabilirliğini artırır. Depolama kapasitesi en yüksek olmasa da, özellikle düşük maliyeti ve iyi sağlamlığı olmak üzere birçok avantajlı özelliği nedeniyle elektrikli araç ve enerji depolama sistemleri üreticileri tarafından benimsenmiştir; Lityum ve Titanyum (LTO):İsim, elektrotlardan birinde karbon yerine titanyum ve lityum bulunan, ikinci elektrot ise diğer tiplerden birinde (örneğin NMC - lityum, manganez ve kobalt) kullanılanla aynı olan pilleri ifade eder. Düşük özgül enerjiye rağmen (bu, depolama kapasitesinin azalması anlamına gelir), bu kombinasyon iyi dinamik performansa, iyi güvenliğe ve büyük ölçüde artırılmış hizmet ömrüne sahiptir. Bu tipteki piller, %100 deşarj derinliğinde 10.000'den fazla çalışma döngüsünü kabul edebilirken, diğer lityum pil tipleri yaklaşık 2.000 döngüyü kabul eder. LiFePO4 piller, son derece yüksek çevrim kararlılığı, maksimum enerji yoğunluğu ve minimum ağırlıkla kurşun-asit pillerden daha iyi performans gösterir. Pil düzenli olarak %50 DOD'dan boşaltılıp sonra tamamen şarj edilirse, LiFePO4 pil 6.500'e kadar şarj çevrimi gerçekleştirebilir. Bu nedenle, ekstra yatırım uzun vadede karşılığını verir ve fiyat/performans oranı rakipsiz kalır. Güneş pilleri olarak sürekli kullanım için tercih edilen seçimdir. Performans:Pilin şarj edilmesi ve boşaltılması, 2 saatten daha kısa zaman dilimlerinde hızlı bir şekilde şarj edilip boşaltılırken, toplam çevrim etkinliğinin %98'ini sağlıyor ve daha kısa bir kullanım ömrü için daha da hızlı bir şekilde şarj edilebiliyor. Depolama kapasitesi: Bir lityum demir fosfat pil takımı 18 kWh'nin üzerinde olabilir, bu da aynı kapasitedeki bir kurşun-asit pilden daha az yer kaplar ve daha hafiftir. Pil maliyeti: Lityum demir fosfat, kurşun asitli akülerden daha pahalı olma eğilimindedir, ancak daha uzun ömürlü olması nedeniyle genellikle daha düşük bir çevrim maliyetine sahiptir
Haberler
