Cosa sapere sulle batterie solari

Il Powerwall di Tesla, che la società ha iniziato a commercializzare ampiamente nel 2015, è stata la prima applicazione significativa della tecnologia agli ioni di litio per lo stoccaggio di energia solare. Da allora, diversi concorrenti sono entrati nel mercato con prodotti altrettanto buoni o migliori.

Questo è buone notizie per le famiglie solari. La tecnologia delle batterie è importante tanto quanto i pannelli stessi, quali sono diventando sempre più conveniente e più efficiente.

Mi sono trasferito nella mia proprietà solare nel 2008. A quel tempo, la banca della batteria era composta da 16 mostri al piombo, ciascuno del peso di 50 libbre o più e che necessitavano di acqua ogni tre mesi circa. Senza quell'acqua, le batterie si esaurirebbero e morirebbero come le piante, e alcune lo fecero.

L'inverter che ha convertito l'alimentazione della batteria CC in alimentazione CA a 120 volt per le luci e gli elettrodomestici era un colosso da 200 libbre. Mi ha praticamente rotto la schiena quando l'ho trasportato fino all'Oregon per il servizio dopo che un fulmine l'ha messo fuori combattimento.

Di oggi batterie solari non sono solo più leggeri e duraturi, ma molti sono dotati di inverter e regolatori di carica integrati. Ciò li rende più piccoli e più facili da installare. Sono anche più efficienti. Le batterie intelligenti possono autoregolarsi, rimanendo in modalità di ricarica mentre c'è il sole e passando alla scarica di notte. Ciò garantisce un flusso ininterrotto di elettricità.

È inoltre importante notare che a partire dal 1° gennaio 2023, crediti d'imposta per i sistemi di energia solare sono ora disponibili. Sono stati inclusi come parte dell'Inflation Reduction Act che è stato approvato nel 2022. I proprietari di case possono ottenere un credito d'imposta del 30% sui sistemi di energia solare.

Cosa sono le batterie solari?

Come tutti sanno, una batteria è un dispositivo che immagazzina energia elettrica. In questi giorni, sono quasi ovunque. Queste caratteristiche distinguono le batterie solari dal resto:

• Chimica: La maggior parte delle batterie solari incorpora una qualche forma di tecnologia agli ioni di litio. A differenza delle batterie alcaline o al piombo-acido, non hanno elettrolita liquido e non possono perdere. A differenza delle batterie al nichel-cadmio (Ni-Cad), non sono tossiche.
• Profondità di scarica (DoD): Le batterie solari sono un tipo di batteria a scarica profonda, il che significa che possono essere tranquillamente scaricate quasi completamente prima di dover essere ricaricate. Il DoD minimo per le batterie ricaricabili tradizionali è del 50%, ma il DoD di molte batterie solari si avvicina al 100%.
• Livello di potenza: Questo mostra quanta energia puoi ottenere dalla batteria in una sola volta, misurata in kilowatt (kW). Oltre a una potenza nominale continua, molte batterie solari hanno anche una potenza nominale istantanea di cinque minuti. Misura la quantità di energia che la batteria può fornire in brevi raffiche. Questo è importante se si dispone di un dispositivo che richiede molta potenza in una volta, come una pompa di pozzetto.
• Capacità: Misurato in chilowattora (kWh), mostra quanta energia può immagazzinare la batteria. Le batterie solari hanno generalmente capacità maggiori rispetto ad altri tipi.
• Tasso di scarico (tasso C): Le batterie solari hanno un tasso di scarica più elevato rispetto alle normali batterie ricaricabili. Ciò significa che una maggiore quantità di energia immagazzinata dalla batteria è disponibile a breve termine per il funzionamento degli apparecchi.
• Durata: Le batterie solari in genere durano dai 10 ai 15 anni, più a lungo delle normali batterie ricaricabili.
• Manutenzione: La maggior parte delle moderne batterie solari sono sigillate e non richiedono manutenzione. Lo smaltimento di solito non è un problema perché la maggior parte dei loro componenti è riciclabile.

Tipi di batterie solari

Se classifichi le batterie solari in base alla chimica, ci sono tre tipi principali: agli ioni di litio, a flusso e al piombo.

Le batterie agli ioni di litio sono le più comuni perché sono leggere e pulite con molto accumulo di energia. Ne esistono di due tipi: ossido di cobalto di litio nichel manganese (NMC) e fosfato di ferro di litio (LFP). Le batterie NMC tendono ad essere più potenti, quindi possono essere più piccole, mentre le batterie LFP durano più a lungo.

Le batterie a flusso sono generalmente di dimensioni industriali e attualmente non sono un'opzione per i proprietari di case. Le batterie al piombo acido sono affidabili ma, come accennato in precedenza, più ingombranti e richiedono più manutenzione rispetto alle batterie agli ioni di litio.

Oltre alla chimica, ci sono altri quattro modi per confrontare le batterie solari:

• Invertitore integrato: Alcune batterie solari richiedono un inverter esterno (una spesa extra), ma molte hanno inverter e regolatori di carica integrati.
• Accoppiamento: Le batterie possono avere un accoppiamento CA o CC, il che significa che possono essere collegate a carichi CA o CC. L'accoppiamento CA è più facile da installare perché l'uscita può essere alimentata direttamente nel quadro elettrico. L'accoppiamento CC, tuttavia, ha una migliore efficienza energetica complessiva.
• Impilabile: Alcune batterie solari possono essere collegate a batterie aggiuntive. Ciò fornisce la flessibilità di dimensionare un sistema di archiviazione in base alle proprie esigenze.
• voltaggio: Le batterie solari possono funzionare a sei, 12, 24 o 48 volt. La tensione della batteria deve corrispondere a quella dei pannelli solari.

Pro e contro della batteria solare

UN la proprietà solare off-grid necessita di accumulo di batterie, ma non necessariamente legato alla griglia. Un sistema di generazione solare collegato alla rete può fornire elettricità direttamente alla compagnia elettrica e, anche in caso contrario, la rete può funzionare come riserva.

Tuttavia, le case collegate alla rete elettrica possono trarre vantaggio dalle batterie, sebbene vi siano alcuni inconvenienti.

Professionisti

• Elettricità durante le interruzioni di corrente: Più silenzioso e più pulito di un generatore, una batteria solare fornisce energia durante i temporali, le interruzioni rotanti e le interruzioni di pubblica sicurezza. Questi ultimi lo sono sempre più comune nel paese degli incendi.
• Minori costi energetici: Con una batteria di backup, puoi spegnere la rete elettrica quando le tariffe elettriche sono più alte, risparmiando denaro.
• Alleggerire il carico sulla rete elettrica: Qualsiasi energia immagazzinata che usi significa meno domanda di energia per la compagnia elettrica.

Contro

• Costo: Le batterie solari non sono economiche. I prezzi per l'installazione completa vanno da $ 6.000 a $ 20.000 e non durano per sempre. I periodi di garanzia sono in genere di circa 10 anni.
• Maggiore complessità: Avrai bisogno di spazio per le batterie. E devi aggiungere cavi extra e un interruttore di trasferimento, in modo da poter scollegare il tuo pannello dalla rete quando sei alimentato a batteria durante un'interruzione.
• Impatto ambientale: L'estrazione del litio influisce negativamente sull'ambiente. Ciò è parzialmente compensato perché la maggior parte dei materiali nelle batterie solari è riciclabile, ma è ancora un problema strategico poiché la domanda di batterie agli ioni di litio aumenta.

Chris Deziel è attivo nel settore edile da oltre 30 anni. Ha contribuito a costruire da zero una piccola città nel deserto dell'Oregon e ha contribuito a fondare due società di architettura paesaggistica. Ha lavorato come falegname, idraulico e rifinitore di mobili. Deziel scrive articoli fai-da-te dal 2010 e ha lavorato come consulente online, più recentemente con il servizio Pro Referral di Home Depot. Il suo lavoro è stato pubblicato su Landlordology, Apartments.com e Hunker. Deziel ha anche pubblicato contenuti scientifici ed è un appassionato musicista.