Ngay cả vào năm 2022, lưu trữ quang điện vẫn là chủ đề nóng nhất và pin dự phòng dân dụng là phân khúc phát triển nhanh nhất của năng lượng mặt trời, tạo ra thị trường mới và cơ hội mở rộng lắp đặt năng lượng mặt trời cho các hộ gia đình và doanh nghiệp lớn nhỏ trên toàn thế giới.Pin dự phòng dân dụnglà rất quan trọng đối với bất kỳ ngôi nhà năng lượng mặt trời nào, đặc biệt là trong trường hợp có bão hoặc trường hợp khẩn cấp khác. Thay vì xuất năng lượng mặt trời dư thừa vào lưới điện, tại sao không lưu trữ nó trong pin để dùng trong trường hợp khẩn cấp? Nhưng làm thế nào để năng lượng mặt trời được lưu trữ có thể có lãi? Chúng tôi sẽ thông báo cho bạn về chi phí và lợi nhuận của hệ thống lưu trữ pin gia đình và phác thảo những điểm chính mà bạn nên ghi nhớ khi mua hệ thống lưu trữ phù hợp. Hệ thống lưu trữ pin dân dụng là gì? Nó hoạt động như thế nào? Hệ thống lưu trữ pin dân dụng hoặc hệ thống lưu trữ quang điện là một sự bổ sung hữu ích cho hệ thống quang điện để tận dụng lợi ích của hệ thống năng lượng mặt trời và sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng trong việc đẩy nhanh quá trình thay thế nhiên liệu hóa thạch bằng năng lượng tái tạo. Pin năng lượng mặt trời gia đình lưu trữ điện được tạo ra từ năng lượng mặt trời và giải phóng điện cho người vận hành vào thời điểm cần thiết. Nguồn điện dự phòng từ pin là giải pháp thay thế thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí cho máy phát điện chạy bằng khí đốt. Những người sử dụng hệ thống quang điện để tự sản xuất điện sẽ nhanh chóng đạt đến giới hạn của nó. Vào buổi trưa, hệ thống cung cấp rất nhiều năng lượng mặt trời, chỉ khi đó không có ai ở nhà để sử dụng. Ngược lại, vào buổi tối, cần rất nhiều điện - nhưng sau đó mặt trời không còn chiếu sáng nữa. Để bù đắp cho khoảng cách cung cấp này, điện đắt hơn đáng kể được mua từ nhà điều hành lưới điện. 
Trong tình huống này, việc dự phòng pin dân dụng gần như là điều không thể tránh khỏi. Điều này có nghĩa là điện không sử dụng trong ngày sẽ có vào buổi tối và ban đêm. Do đó, điện tự tạo ra có sẵn suốt ngày đêm và bất kể thời tiết. Theo cách này, việc sử dụng năng lượng mặt trời tự sản xuất được tăng lên tới 80%. Mức độ tự cung tự cấp, tức là tỷ lệ tiêu thụ điện được hệ thống năng lượng mặt trời bao phủ, tăng lên tới 60%. Pin dự phòng dân dụng nhỏ hơn nhiều so với tủ lạnh và có thể được lắp trên tường trong phòng tiện ích. Các hệ thống lưu trữ hiện đại chứa rất nhiều thông tin tình báo có thể sử dụng dự báo thời tiết và thuật toán tự học để cắt giảm mức tiêu thụ tối đa của hộ gia đình. Đạt được sự độc lập về năng lượng chưa bao giờ dễ dàng hơn thế - ngay cả khi ngôi nhà vẫn được kết nối với lưới điện. Hệ thống lưu trữ pin gia đình có đáng giá không? Những yếu tố nào phụ thuộc vào? Lưu trữ pin dân dụng là cần thiết để một ngôi nhà sử dụng năng lượng mặt trời có thể tiếp tục hoạt động trong suốt thời gian mất điện lưới và chắc chắn sẽ hoạt động vào buổi tối. Nhưng tương tự như vậy, pin mặt trời cải thiện nền kinh tế kinh doanh hệ thống bằng cách giữ năng lượng điện mặt trời mà nếu không sẽ được cung cấp trở lại lưới điện với mức lỗ, chỉ để triển khai lại nguồn điện đó đôi khi khi điện đắt nhất. Lưu trữ pin gia đình bảo vệ chủ sở hữu năng lượng mặt trời khỏi sự cố lưới điện và bảo vệ nền kinh tế kinh doanh hệ thống trước những thay đổi trong khuôn khổ giá năng lượng. Có đáng để đầu tư hay không phụ thuộc vào một số yếu tố: Mức chi phí đầu tư. Chi phí cho mỗi kilowatt-giờ công suất càng thấp thì hệ thống lưu trữ sẽ sớm thu hồi vốn. Tuổi thọ củapin năng lượng mặt trời gia đình Bảo hành của nhà sản xuất là 10 năm là thông lệ trong ngành. Tuy nhiên, tuổi thọ hữu ích được cho là dài hơn. Hầu hết các loại pin năng lượng mặt trời gia đình có công nghệ lithium-ion đều hoạt động đáng tin cậy trong ít nhất 20 năm. Tỷ lệ điện tự tiêu thụ Lưu trữ năng lượng mặt trời càng làm tăng mức tiêu thụ điện thì khả năng nó đáng giá càng cao. Chi phí điện khi mua từ lưới điện Khi giá điện cao, chủ sở hữu hệ thống quang điện tiết kiệm bằng cách tiêu thụ điện tự tạo. Trong vài năm tới, giá điện dự kiến sẽ tiếp tục tăng, vì vậy nhiều người coi pin mặt trời là khoản đầu tư khôn ngoan. Biểu giá điện lưới Chủ sở hữu hệ thống năng lượng mặt trời càng nhận được ít tiền cho mỗi kilowatt-giờ thì họ càng phải trả nhiều tiền hơn để lưu trữ điện thay vì đưa vào lưới điện. Trong 20 năm qua, giá điện lưới đã giảm đều đặn và sẽ tiếp tục giảm. Các loại hệ thống lưu trữ năng lượng pin gia đình nào có sẵn? Hệ thống pin dự phòng tại nhà mang lại nhiều lợi ích, bao gồm khả năng phục hồi, tiết kiệm chi phí và sản xuất điện phi tập trung (còn được gọi là "hệ thống năng lượng phân tán tại nhà"). Vậy các loại pin năng lượng mặt trời tại nhà là gì? Chúng ta nên lựa chọn như thế nào? Phân loại chức năng theo chức năng sao lưu: 1. Bộ nguồn UPS gia đình Đây là dịch vụ cấp công nghiệp để cung cấp nguồn điện dự phòng mà các bệnh viện, phòng dữ liệu, chính phủ liên bang hoặc thị trường quân sự thường yêu cầu để các thiết bị thiết yếu và nhạy cảm của họ hoạt động liên tục. Với bộ nguồn UPS gia đình, đèn trong nhà bạn thậm chí có thể không nhấp nháy nếu lưới điện bị hỏng. Hầu hết các ngôi nhà không cần hoặc không có ý định trả tiền cho mức độ tin cậy này – trừ khi họ đang chạy thiết bị lâm sàng quan trọng trong nhà bạn. 2. Nguồn điện 'có thể ngắt' (dự phòng cho toàn bộ ngôi nhà). Bước tiếp theo sau UPS là thứ mà chúng ta sẽ gọi là 'nguồn điện ngắt quãng', hay IPS. IPS chắc chắn sẽ cho phép toàn bộ ngôi nhà của bạn tiếp tục chạy bằng năng lượng mặt trời và pin nếu lưới điện bị sập, nhưng bạn chắc chắn sẽ trải qua một khoảng thời gian ngắn (vài giây) khi mọi thứ trong nhà bạn chuyển sang màu đen hoặc xám khi hệ thống dự phòng đi vào thiết bị. Bạn có thể cần phải thiết lập lại đồng hồ điện tử nhấp nháy của mình, nhưng ngoài ra, bạn sẽ có thể sử dụng mọi thiết bị gia dụng của mình như bình thường miễn là pin còn. 3. Nguồn điện dự phòng (một phần). Một số chức năng nguồn điện dự phòng hoạt động bằng cách kích hoạt mạch điện khẩn cấp khi phát hiện lưới điện thực sự đã giảm. Điều này sẽ cho phép các thiết bị điện trong nhà được kết nối với mạch điện này - thường là tủ lạnh, đèn cũng như một số ổ cắm điện chuyên dụng - tiếp tục chạy pin và/hoặc tấm pin quang điện trong thời gian mất điện. Loại nguồn điện dự phòng này rất có thể là một trong những lựa chọn phổ biến nhất, hợp lý và tiết kiệm nhất cho các hộ gia đình trên toàn thế giới, vì việc chạy toàn bộ ngôi nhà bằng một bộ pin sẽ nhanh chóng làm cạn kiệt chúng. 4. Hệ thống lưu trữ và năng lượng mặt trời độc lập một phần. Một lựa chọn cuối cùng có thể thu hút sự chú ý là 'hệ thống ngoài lưới điện một phần'. Với hệ thống ngoài lưới điện một phần, khái niệm này là tạo ra một khu vực 'ngoài lưới điện' chuyên dụng trong nhà, liên tục hoạt động trên hệ thống năng lượng mặt trời & pin đủ lớn để tự duy trì mà không cần lấy điện từ lưới điện. Theo cách này, các lô gia dụng cần thiết (tủ lạnh, đèn, v.v.) vẫn hoạt động ngay cả khi lưới điện bị mất, mà không bị gián đoạn. Ngoài ra, vì năng lượng mặt trời & pin được thiết kế để tự chạy mãi mãi mà không cần lưới điện, nên sẽ không cần phải phân bổ mức sử dụng điện trừ khi các thiết bị bổ sung được cắm vào mạch ngoài lưới điện. Phân loại từ Công nghệ Hóa học Pin: Pin axit chì làm pin dự phòng dân dụng 
Pin axit chìlà loại pin sạc lâu đời nhất và có giá thành thấp nhất hiện có trên thị trường để lưu trữ năng lượng. Chúng xuất hiện vào đầu thế kỷ trước, vào những năm 1900 và cho đến ngày nay vẫn là loại pin được ưa chuộng trong nhiều ứng dụng do độ bền và giá thành thấp. Nhược điểm chính của chúng là mật độ năng lượng thấp (nặng và cồng kềnh) và tuổi thọ ngắn, không chấp nhận nhiều chu kỳ nạp và xả, pin axit chì cần bảo trì thường xuyên để cân bằng thành phần hóa học trong pin, do đó, đặc điểm của chúng khiến chúng không phù hợp với tần suất xả trung bình đến cao hoặc các ứng dụng kéo dài 10 năm trở lên. Chúng cũng có nhược điểm là độ sâu xả thấp, thường giới hạn ở mức 80% trong trường hợp cực đoan hoặc 20% trong hoạt động bình thường, để kéo dài tuổi thọ. Xả quá mức làm hỏng điện cực của pin, làm giảm khả năng lưu trữ năng lượng và hạn chế tuổi thọ của pin. Pin axit chì cần duy trì liên tục trạng thái sạc và phải luôn được lưu trữ ở trạng thái sạc tối đa thông qua kỹ thuật nổi (duy trì điện tích bằng dòng điện nhỏ, đủ để hủy bỏ hiệu ứng tự xả). Những loại pin này có thể được tìm thấy ở nhiều phiên bản. Phổ biến nhất là pin thông hơi, sử dụng chất điện phân dạng lỏng, pin gel điều chỉnh bằng van (VRLA) và pin có chất điện phân nhúng trong tấm sợi thủy tinh (được gọi là AGM – tấm thủy tinh hấp thụ), có hiệu suất trung bình và chi phí thấp hơn so với pin gel. Pin điều chỉnh bằng van được bịt kín thực tế, giúp ngăn ngừa rò rỉ và làm khô chất điện phân. Van hoạt động trong việc giải phóng khí trong các tình huống quá tải. Một số loại pin axit chì được phát triển cho các ứng dụng công nghiệp cố định và có thể chấp nhận chu kỳ xả sâu hơn. Ngoài ra còn có một phiên bản hiện đại hơn, đó là pin chì-cacbon. Các vật liệu gốc cacbon được thêm vào điện cực cung cấp dòng điện sạc và xả cao hơn, mật độ năng lượng cao hơn và tuổi thọ dài hơn. Một lợi thế của pin axit chì (trong bất kỳ biến thể nào) là chúng không cần hệ thống quản lý sạc phức tạp (như trường hợp của pin lithium, chúng ta sẽ xem tiếp theo). Pin chì ít có khả năng bắt lửa và phát nổ khi sạc quá mức vì chất điện phân của chúng không dễ cháy như pin lithium. Ngoài ra, việc sạc quá mức nhẹ không gây nguy hiểm cho các loại pin này. Ngay cả một số bộ điều khiển sạc cũng có chức năng cân bằng để sạc quá mức nhẹ cho pin hoặc cụm pin, khiến tất cả pin đạt đến trạng thái sạc đầy. Trong quá trình cân bằng, các pin cuối cùng được sạc đầy trước các pin khác sẽ có điện áp tăng nhẹ, không có rủi ro, trong khi dòng điện chạy bình thường qua sự kết hợp nối tiếp của các thành phần. Theo cách này, chúng ta có thể nói rằng pin chì có khả năng cân bằng tự nhiên và sự mất cân bằng nhỏ giữa các pin của một pin hoặc giữa các pin của một dãy không gây ra rủi ro. Hiệu suất:Hiệu suất của pin axit chì thấp hơn nhiều so với pin lithium. Mặc dù hiệu suất phụ thuộc vào tốc độ sạc, nhưng hiệu suất khứ hồi thường được cho là 85%. Dung lượng lưu trữ:Pin axit chì có nhiều loại điện áp và kích cỡ khác nhau, nhưng nặng hơn pin lithium sắt phosphate 2-3 lần trên mỗi kWh, tùy thuộc vào chất lượng pin. Chi phí pin:Pin axit chì rẻ hơn 75% so với pin lithium sắt phosphate, nhưng đừng để bị đánh lừa bởi mức giá thấp. Những loại pin này không thể sạc hoặc xả nhanh, có tuổi thọ ngắn hơn nhiều, không có hệ thống quản lý pin bảo vệ và cũng có thể cần bảo dưỡng hàng tuần. Điều này dẫn đến tổng chi phí cho mỗi chu kỳ cao hơn mức hợp lý để giảm chi phí điện năng hoặc hỗ trợ các thiết bị hạng nặng. Pin Lithium như một pin dự phòng dân dụng 
Hiện nay, loại pin thành công nhất về mặt thương mại là pin lithium-ion. Sau khi công nghệ lithium-ion được ứng dụng vào các thiết bị điện tử cầm tay, nó đã thâm nhập vào các lĩnh vực ứng dụng công nghiệp, hệ thống điện, lưu trữ năng lượng quang điện và xe điện. Pin lithium-ionvượt trội hơn nhiều loại pin sạc khác về nhiều mặt, bao gồm khả năng lưu trữ năng lượng, số chu kỳ hoạt động, tốc độ sạc và hiệu quả về chi phí. Hiện tại, vấn đề duy nhất là an toàn, chất điện phân dễ cháy có thể bắt lửa ở nhiệt độ cao, đòi hỏi phải sử dụng hệ thống điều khiển và giám sát điện tử. Lithium là kim loại nhẹ nhất trong tất cả các kim loại, có tiềm năng điện hóa cao nhất và cung cấp mật độ năng lượng thể tích và khối lượng cao hơn so với các công nghệ pin khác đã biết. Công nghệ lithium-ion đã giúp thúc đẩy việc sử dụng các hệ thống lưu trữ năng lượng, chủ yếu liên quan đến các nguồn năng lượng tái tạo không liên tục (mặt trời và gió), và cũng thúc đẩy việc áp dụng các loại xe điện. Pin lithium-ion được sử dụng trong hệ thống điện và xe điện là loại pin lỏng. Các loại pin này sử dụng cấu trúc truyền thống của pin điện hóa, với hai điện cực được ngâm trong dung dịch điện phân lỏng. Bộ tách (vật liệu cách điện xốp) được sử dụng để tách các điện cực về mặt cơ học trong khi vẫn cho phép các ion di chuyển tự do qua chất điện phân lỏng. Đặc điểm chính của chất điện phân là cho phép dẫn dòng điện ion (được tạo thành bởi các ion, là các nguyên tử có hoặc không có electron), trong khi không cho electron đi qua (như xảy ra trong vật liệu dẫn điện). Sự trao đổi ion giữa các điện cực dương và âm là cơ sở cho hoạt động của pin điện hóa. Nghiên cứu về pin lithium có thể bắt nguồn từ những năm 1970, công nghệ này đã hoàn thiện và bắt đầu được sử dụng thương mại vào khoảng những năm 1990. Pin lithium polymer (có chất điện phân polymer) hiện được sử dụng trong pin điện thoại, máy tính và nhiều thiết bị di động khác, thay thế pin niken-cadmium cũ, vấn đề chính của loại pin này là "hiệu ứng bộ nhớ" làm giảm dần dung lượng lưu trữ. Khi pin được sạc trước khi xả hoàn toàn. So với các loại pin niken-cadmium cũ, đặc biệt là pin axit chì, pin lithium-ion có mật độ năng lượng cao hơn (lưu trữ nhiều năng lượng hơn trên mỗi thể tích), có hệ số tự xả thấp hơn và có thể chịu được nhiều lần sạc và số chu kỳ xả hơn, nghĩa là tuổi thọ cao. Vào khoảng đầu những năm 2000, pin lithium bắt đầu được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô. Vào khoảng năm 2010, pin lithium-ion đã thu hút sự quan tâm đến việc lưu trữ năng lượng điện trong các ứng dụng dân dụng vàhệ thống ESS (Hệ thống lưu trữ năng lượng) quy mô lớn, chủ yếu là do việc sử dụng các nguồn năng lượng ngày càng tăng trên toàn thế giới. Năng lượng tái tạo không liên tục (mặt trời và gió). Pin lithium-ion có thể có hiệu suất, tuổi thọ và chi phí khác nhau, tùy thuộc vào cách chế tạo. Một số vật liệu đã được đề xuất, chủ yếu dùng cho điện cực. Thông thường, pin lithium bao gồm một điện cực kim loại gốc lithium tạo thành cực dương của pin và một điện cực carbon (than chì) tạo thành cực âm. Tùy thuộc vào công nghệ được sử dụng, điện cực gốc lithium có thể có cấu trúc khác nhau. Các vật liệu được sử dụng phổ biến nhất để sản xuất pin lithium và các đặc điểm chính của các loại pin này như sau: Oxit Liti và Coban (LCO):Năng lượng riêng cao (Wh/kg), khả năng lưu trữ tốt và tuổi thọ đạt yêu cầu (số chu kỳ), phù hợp với các thiết bị điện tử, nhược điểm là công suất riêng (W/kg) Nhỏ, làm giảm tốc độ nạp và tháo pin; Liti và Mangan Oxit (LMO):cho phép dòng điện sạc và xả cao với năng lượng riêng thấp (Wh/kg), làm giảm khả năng lưu trữ; Liti, Niken, Mangan và Coban (NMC):Kết hợp các đặc tính của pin LCO và LMO. Ngoài ra, sự có mặt của niken trong thành phần giúp tăng năng lượng riêng, cung cấp khả năng lưu trữ lớn hơn. Niken, mangan và coban có thể được sử dụng theo tỷ lệ khác nhau (để hỗ trợ một trong hai) tùy thuộc vào loại ứng dụng. Nhìn chung, kết quả của sự kết hợp này là một loại pin có hiệu suất tốt, khả năng lưu trữ tốt, tuổi thọ cao và chi phí thấp. Liti, niken, mangan và coban (NMC):Kết hợp các tính năng của pin LCO và LMO. Ngoài ra, sự có mặt của niken trong thành phần giúp tăng năng lượng riêng, cung cấp khả năng lưu trữ lớn hơn. Niken, mangan và coban có thể được sử dụng theo tỷ lệ khác nhau, tùy theo loại ứng dụng (để ưu tiên một đặc điểm này hay đặc điểm khác). Nhìn chung, kết quả của sự kết hợp này là một loại pin có hiệu suất tốt, khả năng lưu trữ tốt, tuổi thọ cao và chi phí vừa phải. Loại pin này đã được sử dụng rộng rãi trong xe điện và cũng phù hợp với các hệ thống lưu trữ năng lượng cố định; Lithium Sắt Phosphate (LFP):Sự kết hợp LFP cung cấp cho pin hiệu suất động tốt (tốc độ sạc và xả), tuổi thọ kéo dài và tăng độ an toàn do có độ ổn định nhiệt tốt. Việc không có niken và coban trong thành phần của chúng làm giảm chi phí và tăng tính khả dụng của những loại pin này để sản xuất hàng loạt. Mặc dù dung lượng lưu trữ của nó không phải là cao nhất, nhưng nó đã được các nhà sản xuất xe điện và hệ thống lưu trữ năng lượng áp dụng do có nhiều đặc điểm có lợi, đặc biệt là chi phí thấp và độ bền tốt; Liti và Titan (LTO):Tên này đề cập đến các loại pin có titan và lithium ở một trong các điện cực, thay thế carbon, trong khi điện cực thứ hai giống với điện cực được sử dụng trong một trong các loại khác (như NMC – lithium, mangan và coban). Mặc dù năng lượng riêng thấp (có nghĩa là dung lượng lưu trữ giảm), sự kết hợp này có hiệu suất động tốt, độ an toàn tốt và tuổi thọ tăng đáng kể. Các loại pin này có thể chấp nhận hơn 10.000 chu kỳ hoạt động ở độ sâu xả 100%, trong khi các loại pin lithium khác chấp nhận khoảng 2.000 chu kỳ. Pin LiFePO4 hoạt động tốt hơn pin axit chì với độ ổn định chu kỳ cực cao, mật độ năng lượng tối đa và trọng lượng tối thiểu. Nếu pin được xả thường xuyên từ 50% DOD rồi sạc đầy, pin LiFePO4 có thể thực hiện tới 6.500 chu kỳ sạc. Vì vậy, khoản đầu tư bổ sung sẽ được đền đáp về lâu dài và tỷ lệ giá/hiệu suất vẫn là vô song. Chúng là lựa chọn ưu tiên để sử dụng liên tục như pin năng lượng mặt trời. Hiệu suất:Quá trình sạc và xả pin có hiệu suất chu kỳ tổng thể là 98% trong khi sạc và xả pin nhanh chóng trong khung thời gian chưa đầy 2 giờ - thậm chí còn nhanh hơn nhưng tuổi thọ pin lại giảm đi. Dung lượng lưu trữ: Một bộ pin lithium sắt phosphate có thể có công suất hơn 18 kWh, sử dụng ít không gian hơn và nhẹ hơn pin axit chì có cùng dung lượng. Chi phí pin:Pin lithium sắt phosphate có xu hướng đắt hơn pin axit chì, nhưng thường có chi phí chu kỳ thấp hơn do tuổi thọ cao hơn
Tin tức
