Mida peaks teadma päikesepatareide kohta

Tesla Powerwall, mida ettevõte hakkas laialdaselt turustama 2015. aastal, oli liitiumioontehnoloogia esimene oluline rakendus päikeseenergia salvestamisel. Sellest ajast peale on turule tulnud mitu konkurenti toodetega, mis on sama head või paremad.

See on hea uudis päikeseenergia majapidamistele. Akutehnoloogia on sama oluline kui paneelid ise, mis on muutumas üha taskukohasemaks ja tõhusam.

Kolisin oma päikeseenergia kinnistule 2008. aastal. Sel ajal koosnes akupank 16 plii-happekoletist, millest igaüks kaalus 50 naela või rohkem ja vajas vett iga kolme kuu järel. Ilma selle veeta kuivaksid akud ära ja sureksid nagu taimed ning mõned ka seda tegid.

Inverter, mis muutis alalisvoolu aku 120-voldise vahelduvvooluks valgustite ja seadmete jaoks, oli 200-naelane behemot. See murdis mu selja praktiliselt ära, kui vedasin selle terve tee Oregoni teenindusse pärast seda, kui välgutabamus selle välja lõi.

Tänane päikesepatareid ei ole mitte ainult kergemad ja kauakestvamad, vaid paljudel on sisseehitatud inverterid ja laadimiskontrollerid. See muudab need väiksemaks ja hõlpsamini paigaldatavaks. Need on ka tõhusamad. Nutikad akud saavad end ise reguleerida, jäädes laadimisrežiimi, kuni päike on väljas, ja lülitudes öösel tühjenemisele. See tagab katkematu elektrivoolu.

Samuti on oluline märkida, et alates 1. jaanuarist 2023 maksusoodustused päikeseenergia süsteemid on nüüd saadaval. Need lisati 2022. aastal vastu võetud inflatsiooni vähendamise seadusesse. Majaomanikud saavad päikeseenergiasüsteemidelt 30-protsendilist maksusoodustust.

Mis on päikesepatareid?

Nagu kõik teavad, on aku seade, mis salvestab elektrienergiat. Tänapäeval on neid peaaegu kõikjal. Need omadused eristavad päikesepatareisid teistest:

• Keemia: Enamik päikesepatareisid sisaldavad mõnda liitiumioontehnoloogiat. Erinevalt leelis- või pliiakudest pole neil vedelat elektrolüüti ega lekkida. Erinevalt nikkel-kaadmium (Ni-Cad) akudest ei ole need mürgised.
• Väljalaske sügavus (DoD): Päikesepatareid on teatud tüüpi sügavtühjenevad akud, mis tähendab, et neid saab enne laadimist ohutult peaaegu täielikult tühjaks laadida. Traditsiooniliste laetavate akude minimaalne DoD on 50 protsenti, kuid paljude päikesepatareide DoD läheneb 100 protsendile.
• Võimsuse reiting: See näitab, kui palju energiat saate akust korraga saada, mõõdetuna kilovattides (kW). Lisaks pidevale võimsusele on paljudel päikesepatareidel ka viieminutiline hetkevõimsus. See mõõdab, kui palju võimsust aku suudab lühikeste katkestustega pakkuda. See on oluline, kui teil on seade, mis vajab korraga palju energiat, näiteks karteripump.
• Mahutavus: Mõõdetuna kilovatt-tundides (kWh) näitab see, kui palju energiat aku suudab salvestada. Päikesepatareidel on üldiselt suurem võimsus kui teistel tüüpidel.
• Tühjenemiskiirus (C-kiirus): Päikesepatareide tühjenemise kiirus on suurem kui tavalistel laetavatel akudel. See tähendab, et rohkem aku salvestatud võimsust on lühiajaliselt saadaval seadmete töötamiseks.
• Eluaeg: Päikesepatareid kestavad tavaliselt 10–15 aastat, kauem kui tavalised laetavad akud.
• Hooldus: Enamik kaasaegseid päikesepatareisid on suletud ega vaja hooldust. Utiliseerimine ei ole tavaliselt probleem, kuna enamik nende komponentidest on taaskasutatavad.

Päikesepatareide tüübid

Kui liigitada päikesepatareid keemia järgi, on kolm peamist tüüpi: liitiumioon-, voolu- ja plii-hape.

Liitium-ioonakud on kõige levinumad, kuna need on kerged ja puhtad ning sisaldavad palju energiat. Neid on kahte tüüpi: liitiumnikkel-mangaankoobaltoksiid (NMC) ja liitiumraudfosfaat (LFP). NMC akud kipuvad olema võimsamad, nii et need võivad olla väiksemad, samas kui LFP akud kestavad kauem.

Flow akud on üldiselt tööstusliku suurusega ja pole praegu koduomanike jaoks valikuvõimalused. Pliiakud on töökindlad, kuid, nagu eespool mainitud, tülikamad ja nõuavad rohkem hooldust kui liitiumioonakud.

Lisaks keemiale on päikesepatareide võrdlemiseks veel neli võimalust:

• Integreeritud inverter: Mõned päikesepatareid vajavad välist inverterit (lisakulu), kuid paljudel on sisseehitatud inverterid ja laadimiskontrollerid.
• Sidumine: Akudel võib olla vahelduv- või alalisvooluühendus, mis tähendab, et neid saab ühendada vahelduv- või alalisvooluga. Vahelduvvooluühendust on lihtsam paigaldada, kuna väljundit saab otse elektrikilbi sisestada. Alalisvooluühendusel on aga parem üldine energiatõhusus.
• Virnastatav: Mõned päikesepatareid võivad ühendada täiendavate patareidega. See võimaldab paindlikult määrata salvestussüsteemi suurust vastavalt teie vajadustele.
• Pinge: Päikesepatareid võivad töötada 6, 12, 24 või 48 volti pingega. Aku pinge peab ühtima päikesepaneelide pingega.

Päikesepatareide plussid ja miinused

An võrguväline päikeseenergia kinnisvara vajab aku hoidmist, kuid mitte tingimata ruudustikuga seotud. Võrku ühendatud päikeseenergia tootmissüsteem võib toita elektrit otse elektriettevõttele ja isegi siis, kui see seda ei tee, võib võrk toimida varuvaruna.

Sellegipoolest võivad võrguga ühendatud majad akudest kasu saada, kuigi neil on mõned puudused.

Plussid

• Elekter elektrikatkestuse ajal: Vaiksemaks ja puhtam kui generaator, päikesepatarei annab voolu tormide, vahelduvate katkestuste ja avaliku turvalisuse katkestuste ajal. Viimased on üha tavalisem metsatulekahjude riigis.
• Madalamad energiakulud: Varuaku abil saate elektrivõrgu välja lülitada ajal, mil elektritasud on kõrgemad, säästes sellega raha.
• Lihtsustage elektrivõrgu koormust: Igasugune salvestatud energia, mida te kasutate, tähendab elektriettevõtte väiksemat energianõudlust.

Miinused

• Maksumus: Päikesepatareid ei ole odavad. Täieliku paigalduse hinnad jäävad vahemikku 6000–20 000 dollarit ja need ei kesta igavesti. Garantiiperioodid on tavaliselt umbes 10 aastat.
• Suurenenud keerukus: Akude jaoks on vaja ruumi. Ja peate lisama täiendava juhtmestiku ja ülekandelüliti, et saaksite akutoitel paneeli võrgust lahti ühendada katkestuse ajal.
• Keskkonnamõju: Liitiumi kaevandamine mõjutab keskkonda negatiivselt. See on osaliselt kompenseeritud, kuna enamik päikesepatareides olevaid materjale on taaskasutatav, kuid see on siiski strateegiline probleem, kuna nõudlus liitiumioonakude järele kasvab.

Chris Deziel on ehituskaubanduses tegutsenud enam kui 30 aastat. Ta aitas algusest peale üles ehitada Oregoni kõrbe väikelinna ja asutada kahte haljastusfirmat. Ta on töötanud puusepana, torumehena ja mööbli viimistlejana. Deziel on kirjutanud isetegemise artikleid alates 2010. aastast ja töötanud veebikonsultandina, viimati Home Depoti Pro Referral teenusega. Tema tööd on avaldatud saidil Landlordology, Apartments.com ja Hunker. Deziel on avaldanud ka teaduslikku sisu ja on innukas muusik.