Co warto wiedzieć o bateriach słonecznych

Powerwall Tesli, który firma zaczęła szeroko sprzedawać w 2015 roku, był pierwszym znaczącym zastosowaniem technologii litowo-jonowej do magazynowania energii słonecznej. Od tego czasu kilku konkurentów weszło na rynek z produktami równie dobrymi lub lepszymi.

To jest dobra wiadomość dla gospodarstw domowych korzystających z energii słonecznej. Technologia baterii jest tak samo ważna jak same panele, które są stają się coraz bardziej przystępne i bardziej wydajne.

W 2008 roku przeniosłem się na moją działkę fotowoltaiczną. W tamtym czasie bank akumulatorów składał się z 16 kwasowo-ołowiowych potworów, z których każdy ważył 50 funtów lub więcej i potrzebował wody mniej więcej co trzy miesiące. Bez tej wody akumulatory wyschłyby i umarły jak rośliny, a kilka z nich tak zrobiło.

Falownik, który przekształcał prąd stały z akumulatora na 120-woltowy prąd zmienny do oświetlenia i urządzeń, był 200-funtowym potworem. Praktycznie złamał mi kręgosłup, kiedy ciągnąłem go aż do Oregonu do serwisu po uderzeniu pioruna, który go znokautował.

Dzisiejszy baterie słoneczne są nie tylko lżejsze i trwalsze, ale wiele z nich ma wbudowane falowniki i kontrolery ładowania. Dzięki temu są mniejsze i łatwiejsze w montażu. Są też bardziej wydajne. Inteligentne akumulatory mogą regulować się same, pozostając w trybie ładowania, gdy słońce nie świeci i przełączając się na rozładowanie w nocy. Zapewnia to nieprzerwany przepływ prądu.

Należy również zauważyć, że od 1 stycznia 2023 r. ulgi podatkowe dla systemów energii słonecznej są już dostępne. Zostały one uwzględnione w uchwalonej w 2022 roku ustawie o ograniczaniu inflacji. Właściciele domów mogą uzyskać 30-procentową ulgę podatkową na systemy energii słonecznej.

Czym są baterie słoneczne?

Jak wszyscy wiedzą, bateria to urządzenie magazynujące energię elektryczną. Obecnie są prawie wszędzie. Te cechy odróżniają baterie słoneczne od reszty:

• Chemia: Większość baterii słonecznych zawiera jakąś formę technologii litowo-jonowej. W przeciwieństwie do akumulatorów alkalicznych lub kwasowo-ołowiowych nie zawierają ciekłego elektrolitu i nie mogą wyciekać. W przeciwieństwie do akumulatorów niklowo-kadmowych (Ni-Cad) nie są toksyczne.
• Głębokość rozładowania (DoD): Baterie słoneczne to rodzaj głęboko rozładowanych baterii, co oznacza, że ​​można je bezpiecznie rozładować prawie całkowicie przed ponownym naładowaniem. Minimalny DoD dla tradycyjnych akumulatorów wynosi 50 procent, ale DoD wielu baterii słonecznych zbliża się do 100 procent.
• Moc znamionowa: Pokazuje, ile energii można uzyskać z akumulatora w jednym czasie, mierzoną w kilowatach (kW). Oprócz ciągłej mocy znamionowej, wiele baterii słonecznych ma również pięciominutową moc chwilową. Mierzy, ile energii może dostarczyć bateria w krótkich seriach. Jest to ważne, jeśli masz urządzenie, które wymaga dużej mocy naraz, na przykład pompę ściekową.
• Pojemność: Mierzona w kilowatogodzinach (kWh), pokazuje, ile energii może zgromadzić akumulator. Baterie słoneczne mają na ogół większą pojemność niż inne typy.
• Szybkość rozładowania (szybkość C): Baterie słoneczne mają wyższy wskaźnik rozładowania niż zwykłe akumulatory. Oznacza to, że więcej zmagazynowanej energii akumulatora jest dostępne w krótkim czasie do obsługi urządzeń.
• Długość życia: Baterie słoneczne zwykle wytrzymują od 10 do 15 lat, czyli dłużej niż zwykłe akumulatory.
• Konserwacja: Większość nowoczesnych baterii słonecznych jest uszczelniona i nie wymaga konserwacji. Utylizacja zwykle nie stanowi problemu, ponieważ większość ich komponentów nadaje się do recyklingu.

Rodzaje baterii słonecznych

Jeśli kategoryzujesz akumulatory słoneczne według chemii, istnieją trzy główne typy: litowo-jonowe, przepływowe i kwasowo-ołowiowe.

Najpopularniejsze są akumulatory litowo-jonowe, ponieważ są lekkie i czyste, a przy tym mają dużo energii. Istnieją dwa rodzaje: tlenek litowo-niklowo-manganowo-kobaltowy (NMC) i fosforan litowo-żelazowy (LFP). Baterie NMC są zwykle mocniejsze, więc mogą być mniejsze, podczas gdy baterie LFP działają dłużej.

Baterie przepływowe mają na ogół rozmiary przemysłowe i obecnie nie są opcją dla właścicieli domów. Akumulatory kwasowo-ołowiowe są niezawodne, ale, jak wspomniano powyżej, są bardziej nieporęczne i wymagają więcej konserwacji niż akumulatory litowo-jonowe.

Oprócz chemii istnieją cztery inne sposoby porównywania baterii słonecznych:

• Zintegrowany falownik: Niektóre baterie słoneczne wymagają zewnętrznego falownika (dodatkowy koszt), ale wiele z nich ma wbudowane falowniki i kontrolery ładowania.
• Sprzęganie: Akumulatory mogą mieć sprzężenie AC lub DC, co oznacza, że ​​można je podłączyć do obciążeń AC lub DC. Złącze AC jest łatwiejsze w instalacji, ponieważ wyjście może być doprowadzane bezpośrednio do panelu elektrycznego. Sprzężenie DC ma jednak lepszą ogólną efektywność energetyczną.
• Możliwość układania w stos: Niektóre baterie słoneczne można łączyć z dodatkowymi bateriami. Zapewnia to elastyczność w doborze rozmiaru systemu pamięci masowej zgodnie z potrzebami.
• Napięcie: Baterie słoneczne mogą działać pod napięciem 6, 12, 24 lub 48 woltów. Napięcie baterii musi być zgodne z napięciem paneli słonecznych.

Plusy i minusy baterii słonecznej

Jakiś nieruchomość fotowoltaiczna poza siecią wymaga przechowywania baterii, ale niekoniecznie związany z siatką. Podłączony do sieci system wytwarzania energii słonecznej może dostarczać energię elektryczną bezpośrednio do zakładu energetycznego, a nawet jeśli tego nie robi, sieć może działać jako rezerwa.

Niemniej jednak domy podłączone do sieci mogą korzystać z baterii, chociaż istnieją pewne wady.

Zalety

• Energia elektryczna podczas przerw w dostawie prądu: Ciszej i czystszy niż generator, bateria słoneczna zapewnia zasilanie podczas burz, przerw w dostawie energii elektrycznej i awarii związanych z bezpieczeństwem publicznym. Te ostatnie są coraz powszechniejsze w kraju pożarów.
• Niższe koszty energii: Dzięki podtrzymaniu bateryjnemu możesz wyłączyć sieć energetyczną w czasie, gdy ceny energii elektrycznej są wyższe, oszczędzając pieniądze.
• Zmniejsz obciążenie sieci energetycznej: Każda zmagazynowana energia, którą zużywasz, oznacza mniejsze zapotrzebowanie na energię ze strony zakładu energetycznego.

Cons

• Koszt: Baterie słoneczne nie są tanie. Ceny pełnej instalacji wahają się od 6 000 do 20 000 USD i nie trwają wiecznie. Okresy gwarancyjne wynoszą zwykle około 10 lat.
• Zwiększona złożoność: Będziesz potrzebować miejsca na baterie. I musisz dodać dodatkowe okablowanie i przełącznik transferu, abyś mógł odłączyć panel od sieci, gdy jesteś na zasilaniu bateryjnym podczas awarii.
• Wpływ środowiska: Wydobycie litu negatywnie wpływa na środowisko. Jest to częściowo zrekompensowane, ponieważ większość materiałów w bateriach słonecznych nadaje się do recyklingu, ale nadal stanowi problem strategiczny, ponieważ rośnie popyt na akumulatory litowo-jonowe.

Chris Deziel działa w branży budowlanej od ponad 30 lat. Pomógł zbudować od podstaw małe miasto na pustyni w Oregonie i pomógł założyć dwie firmy zajmujące się architekturą krajobrazu. Pracował jako stolarz, hydraulik i lakiernik mebli. Deziel pisze artykuły dla majsterkowiczów od 2010 roku i pracował jako konsultant online, ostatnio w usłudze Pro Referral Home Depot. Jego prace zostały opublikowane w Landlordology, Apartments.com i Hunker. Deziel publikował również treści naukowe i jest zapalonym muzykiem.