Что нужно знать о солнечных батареях

Powerwall от Tesla, который компания начала широко продавать в 2015 году, стал первым значительным применением литий-ионной технологии для хранения солнечной энергии. С тех пор на рынок вышли несколько конкурентов с продукцией не хуже или лучше.

Это хорошие новости для солнечных домохозяйств. Аккумуляторная технология так же важна, как и сами панели, которые становится все более доступным и более эффективным.

Я переехал на свою солнечную собственность в 2008 году. В то время банк аккумуляторов состоял из 16 свинцово-кислотных монстров, каждый из которых весил 50 фунтов и более и нуждался в воде каждые три месяца или около того. Без этой воды батареи высохли бы и погибли, как растения, и некоторые из них так и сделали.

Инвертор, который преобразовывал энергию батареи постоянного тока в 120-вольтовую мощность переменного тока для освещения и бытовой техники, был 200-фунтовым бегемотом. Он практически сломал мне спину, когда я тащил его в Орегон для обслуживания после того, как удар молнии выбил его из строя.

сегодня солнечные батареи не только легче и долговечнее, но и имеют встроенные инверторы и контроллеры заряда. Это делает их меньше и проще в установке. Они также более эффективны. Умные батареи могут сами себя регулировать, оставаясь в режиме зарядки, пока светит солнце, и переключаясь на разрядку ночью. Это обеспечивает бесперебойную подачу электроэнергии.

Также важно отметить, что с 1 января 2023 г. налоговые льготы для систем солнечной энергии теперь доступны. Они были включены в Закон о снижении инфляции, принятый в 2022 году. Домовладельцы могут получить 30-процентную налоговую скидку на системы солнечной энергии.

Что такое солнечные батареи?

Как известно, аккумулятор – это устройство, которое хранит электрическую энергию. В наши дни они почти везде. Эти особенности отличают солнечные батареи от остальных:

• Химия: Большинство солнечных батарей включают в себя ту или иную форму литий-ионной технологии. В отличие от щелочных или свинцово-кислотных батарей, они не имеют жидкого электролита и не могут протекать. В отличие от никель-кадмиевых (Ni-Cad) аккумуляторов они не токсичны.
• Глубина разряда (DoD): Солнечные батареи относятся к типу батарей с глубоким разрядом, то есть их можно безопасно почти полностью разрядить, прежде чем потребуется перезарядка. Минимальный показатель DoD для традиционных перезаряжаемых батарей составляет 50 процентов, но показатель DoD многих солнечных батарей приближается к 100 процентам.
• Номинальная мощность: Это показывает, сколько энергии вы можете получить от батареи за один раз, измеряется в киловаттах (кВт). Помимо непрерывной номинальной мощности, многие солнечные батареи также имеют пятиминутную мгновенную номинальную мощность. Он измеряет, сколько энергии батарея может обеспечить короткими импульсами. Это важно, если у вас есть устройство, которому требуется много энергии одновременно, например, дренажный насос.
• Емкость: Измеряется в киловатт-часах (кВтч) и показывает, сколько энергии может хранить батарея. Солнечные батареи обычно имеют более высокую емкость, чем другие типы.
• Скорость разряда (C-скорость): Солнечные батареи имеют более высокую скорость разряда, чем обычные перезаряжаемые батареи. Это означает, что в краткосрочной перспективе больше запасенной энергии батареи доступно для работы приборов.
• Продолжительность жизни: Солнечные батареи обычно служат от 10 до 15 лет, дольше, чем обычные перезаряжаемые.
• Обслуживание: Большинство современных солнечных батарей герметичны и не требуют обслуживания. Утилизация обычно не является проблемой, поскольку большинство их компонентов подлежат вторичной переработке.

Типы солнечных батарей

Если классифицировать солнечные батареи по химическому составу, то выделяют три основных типа: литий-ионные, проточные и свинцово-кислотные.

Литий-ионные аккумуляторы являются наиболее распространенными, потому что они легкие и чистые с большим запасом энергии. Существует два типа: литий-никель-марганцево-кобальтовый оксид (NMC) и литий-железо-фосфат (LFP). Батареи NMC, как правило, более мощные, поэтому они могут быть меньше, в то время как батареи LFP служат дольше.

Проточные батареи, как правило, имеют промышленные размеры и в настоящее время не подходят для домовладельцев. Свинцово-кислотные аккумуляторы надежны, но, как упоминалось выше, более громоздки и требуют большего обслуживания, чем литий-ионные.

Помимо химии, есть еще четыре способа сравнения солнечных батарей:

• Встроенный инвертор: Некоторым солнечным батареям требуется внешний инвертор (дополнительные расходы), но многие имеют встроенные инверторы и контроллеры заряда.
• Связь: Батареи могут иметь связь по переменному или постоянному току, что означает, что они могут быть привязаны к нагрузкам переменного или постоянного тока. Соединение переменного тока проще в установке, потому что выходной сигнал может подаваться прямо на электрический щит. Однако связь по постоянному току имеет лучшую общую энергоэффективность.
• Штабелируемый: Некоторые солнечные батареи могут соединяться с дополнительными батареями. Это обеспечивает гибкость размера системы хранения в соответствии с вашими потребностями.
• Напряжение: Солнечные батареи могут работать на шести, 12, 24 или 48 вольтах. Напряжение батареи должно соответствовать напряжению солнечных батарей.

Плюсы и минусы солнечной батареи

Ан автономная солнечная недвижимость нуждается в аккумуляторной батарее, но не обязательно связанный с сеткой. Связанная с сетью солнечная генерирующая система может подавать электроэнергию непосредственно в энергетическую компанию, и даже если это не так, сеть может функционировать в качестве резервной.

Тем не менее, дома, подключенные к сети, могут выиграть от батарей, хотя есть и некоторые недостатки.

Плюсы

• Электричество при отключении электричества: Тише и чище, чем генератор, солнечная батарея обеспечивает питание во время штормов, периодических отключений и отключений общественной безопасности. Последние все чаще встречается в стране лесных пожаров.
• Снижение затрат на электроэнергию: С резервным аккумулятором вы можете отключить электросеть в то время, когда тарифы на электроэнергию выше, экономя деньги.
• Снизить нагрузку на электросеть: Любая накопленная энергия, которую вы используете, означает меньший спрос на энергию со стороны энергетической компании.

Минусы

• Расходы: Солнечные батареи недешевы. Цены на полную установку варьируются от 6 000 до 20 000 долларов, и они не вечны. Гарантийный срок обычно составляет 10 лет или около того.
• Повышенная сложность: Вам понадобится место для батареек. И вам нужно добавить дополнительную проводку и переключатель, чтобы вы могли отключить свою панель от сети, когда вы питаетесь от батареи. во время отключения.
• Воздействие на окружающую среду: Добыча лития негативно влияет на окружающую среду. Это частично компенсируется тем, что большинство материалов в солнечных батареях подлежат вторичной переработке, но это по-прежнему является стратегической проблемой, поскольку спрос на литий-ионные батареи растет.

Крис Дезиэль работает в сфере строительства более 30 лет. Он помог построить небольшой город в пустыне Орегона с нуля и помог основать две компании по ландшафтному дизайну. Работал плотником, сантехником, мебельщиком. Дезиэль пишет статьи о «сделай сам» с 2010 года и работал онлайн-консультантом, в последнее время — в службе Pro Referral компании Home Depot. Его работы были опубликованы на Landlordology, Apartments.com и Hunker. Дезиэль также публикует научные материалы и является заядлым музыкантом.