สิ่งที่ต้องรู้เกี่ยวกับแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

Powerwall ของ Tesla ซึ่งบริษัทเริ่มทำการตลาดอย่างแพร่หลายในปี 2558 เป็นการนำเทคโนโลยีลิเธียมไอออนมาใช้กับการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์อย่างมีนัยสำคัญเป็นครั้งแรก ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา คู่แข่งหลายรายได้เข้าสู่ตลาดด้วยผลิตภัณฑ์ที่ดีเทียบเท่าหรือดีกว่า

นี่คือ ข่าวดีสำหรับครัวเรือนพลังงานแสงอาทิตย์ เทคโนโลยีแบตเตอรี่มีความสำคัญพอๆ แผงตัวเองซึ่งได้แก่ มีราคาไม่แพงมากขึ้นเรื่อยๆ และมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ฉันย้ายไปอยู่ที่พลังงานแสงอาทิตย์ในปี 2551 ในเวลานั้น แบตเตอรีแบตเตอรีประกอบด้วยสัตว์ประหลาดกรดตะกั่ว 16 ตัว แต่ละตัวหนัก 50 ปอนด์ขึ้นไป และต้องการน้ำทุกๆ สามเดือนหรือมากกว่านั้น หากไม่มีน้ำ แบตเตอรี่ก็จะแห้งและตายเหมือนต้นไม้ และมีเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่ทำได้

อินเวอร์เตอร์ที่แปลงพลังงานแบตเตอรี่ DC เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ 120 โวลต์สำหรับหลอดไฟและเครื่องใช้ไฟฟ้านั้นหนักถึง 200 ปอนด์ มันแทบจะหักหลังฉันตอนที่ฉันลากมันไปจนถึงโอเรกอนเพื่อให้บริการหลังจากฟ้าผ่าลงมา

วันนี้ แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ ไม่เพียงแต่เบากว่าและใช้งานได้ยาวนานกว่าเท่านั้น แต่ยังมีอินเวอร์เตอร์ในตัวและตัวควบคุมการประจุอีกด้วย ทำให้มีขนาดเล็กลงและง่ายต่อการติดตั้ง พวกเขายังมีประสิทธิภาพมากขึ้น แบตเตอรี่อัจฉริยะสามารถควบคุมตัวเองได้ โดยอยู่ในโหมดการชาร์จขณะที่ดวงอาทิตย์ดับและเปลี่ยนเป็นการคายประจุในเวลากลางคืน สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่ากระแสไฟฟ้าจะไหลอย่างต่อเนื่อง

นอกจากนี้ สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือ ณ วันที่ 1 มกราคม 2023 เครดิตภาษี สำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ได้แล้ว ถูกรวมไว้เป็นส่วนหนึ่งของพระราชบัญญัติการลดอัตราเงินเฟ้อที่ผ่านไปในปี 2565 เจ้าของบ้านสามารถรับเครดิตภาษี 30 เปอร์เซ็นต์สำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์คืออะไร?

อย่างที่ทุกคนทราบกันดีว่าแบตเตอรี่เป็นอุปกรณ์ที่เก็บพลังงานไฟฟ้า ทุกวันนี้พวกมันมีอยู่เกือบทุกที่ คุณลักษณะเหล่านี้ทำให้แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์แตกต่างจากส่วนที่เหลือ:

• เคมี: แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่ใช้เทคโนโลยีลิเธียมไอออนบางรูปแบบ ซึ่งแตกต่างจากแบตเตอรี่อัลคาไลน์หรือกรดตะกั่วตรงที่ไม่มีอิเล็กโทรไลต์เหลวและไม่สามารถรั่วไหลได้ ไม่เหมือนกับแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม (Ni-Cad) ซึ่งไม่เป็นพิษ
• ความลึกของการปล่อย (กระทรวง): แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแบตเตอรี่ประเภทคายประจุลึก ซึ่งหมายความว่าสามารถคายประจุได้เกือบหมดอย่างปลอดภัยก่อนที่จะต้องชาร์จใหม่ DoD ขั้นต่ำสำหรับแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้แบบดั้งเดิมคือ 50 เปอร์เซ็นต์ แต่ DoD ของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมากเข้าใกล้ 100 เปอร์เซ็นต์
• ระดับพลังงาน: ข้อมูลนี้แสดงปริมาณพลังงานที่คุณจะได้รับจากแบตเตอรี่ในคราวเดียว โดยวัดเป็นกิโลวัตต์ (kW) นอกจากอัตราพลังงานที่ต่อเนื่องแล้ว แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมากยังมีอัตราพลังงานทันที 5 นาทีอีกด้วย เป็นการวัดปริมาณพลังงานที่แบตเตอรี่สามารถจ่ายได้ในระยะเวลาสั้นๆ นั่นเป็นสิ่งสำคัญหากคุณมีอุปกรณ์ที่ต้องการพลังงานจำนวนมากพร้อมกัน เช่น เครื่องสูบน้ำ
• ความจุ: หน่วยวัดเป็นกิโลวัตต์-ชั่วโมง (kWh) แสดงปริมาณพลังงานที่แบตเตอรี่สามารถเก็บได้ แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์โดยทั่วไปมีความจุสูงกว่าชนิดอื่นๆ
• อัตราการปลดปล่อย (อัตรา C): แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์มีอัตราการคายประจุที่สูงกว่าแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ทั่วไป ซึ่งหมายความว่าพลังงานที่เก็บไว้ของแบตเตอรี่มีมากขึ้นในระยะสั้นสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้งาน
• อายุขัย: แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์โดยทั่วไปมีอายุการใช้งาน 10 ถึง 15 ปี ซึ่งนานกว่าแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ทั่วไป
• การซ่อมบำรุง: แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สมัยใหม่ส่วนใหญ่จะปิดสนิทและไม่ต้องบำรุงรักษา การกำจัดมักไม่เป็นปัญหาเนื่องจากส่วนประกอบส่วนใหญ่สามารถนำไปรีไซเคิลได้

ประเภทของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

หากคุณจัดประเภทแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ตามคุณสมบัติทางเคมี จะมีสามประเภทหลัก ได้แก่ ลิเธียมไอออน โฟลว์ และกรดตะกั่ว

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นแบตเตอรี่ที่พบได้บ่อยที่สุด เนื่องจากมีน้ำหนักเบาและสะอาดพร้อมที่เก็บพลังงานจำนวนมาก มีสองประเภท: ลิเธียม นิกเกิล แมงกานีส โคบอลต์ออกไซด์ (NMC) และลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LFP) แบตเตอรี่ NMC มีแนวโน้มที่จะมีกำลังมากกว่า จึงสามารถมีขนาดเล็กลงได้ ในขณะที่แบตเตอรี่ LFP ใช้งานได้นานกว่า

โดยทั่วไปแบตเตอรี่โฟลว์จะมีขนาดอุตสาหกรรมและยังไม่มีตัวเลือกสำหรับเจ้าของบ้านในปัจจุบัน แบตเตอรี่กรดตะกั่วมีความน่าเชื่อถือ แต่ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น ยุ่งยากกว่าและต้องการการบำรุงรักษามากกว่าลิเธียมไอออน

นอกจากเคมีแล้ว ยังมีอีกสี่วิธีในการเปรียบเทียบแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์:

• อินเวอร์เตอร์แบบบูรณาการ: แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์บางรุ่นต้องใช้อินเวอร์เตอร์ภายนอก (มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม) แต่แบตเตอรี่จำนวนมากมีอินเวอร์เตอร์และตัวควบคุมการชาร์จในตัว
• การมีเพศสัมพันธ์: แบตเตอรี่สามารถมีข้อต่อ AC หรือ DC ซึ่งหมายความว่าสามารถเชื่อมต่อกับโหลด AC หรือ DC ได้ ข้อต่อ AC ติดตั้งได้ง่ายกว่าเนื่องจากสามารถป้อนเอาต์พุตเข้าสู่แผงไฟฟ้าได้โดยตรง อย่างไรก็ตาม ข้อต่อ DC มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวมที่ดีกว่า
• วางซ้อนกันได้: แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์บางรุ่นสามารถเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่เพิ่มเติมได้ สิ่งนี้ให้ความยืดหยุ่นในการปรับขนาดระบบจัดเก็บข้อมูลตามความต้องการของคุณ
• แรงดันไฟฟ้า: แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สามารถทำงานได้ที่ 6, 12, 24 หรือ 48 โวลต์ แรงดันไฟแบตเตอรี่ต้องตรงกับแรงดันไฟของแผงโซลาร์เซลล์

ข้อดีและข้อเสียของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

หนึ่ง คุณสมบัติพลังงานแสงอาทิตย์นอกตารางต้องการการจัดเก็บแบตเตอรี่แต่ไม่จำเป็นต้องเป็นแบบกริด ระบบผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ที่เชื่อมโยงกับกริดอาจจ่ายไฟฟ้าโดยตรงไปยังบริษัทพลังงาน และแม้ว่าจะไม่เป็นเช่นนั้น กริดก็สามารถทำหน้าที่เป็นตัวสำรองได้

อย่างไรก็ตาม บ้านที่ผูกติดกับตะแกรงสามารถใช้ประโยชน์จากแบตเตอรี่ได้ แม้ว่าจะมีข้อเสียอยู่บ้าง

ข้อดี

• ไฟฟ้าขณะไฟฟ้าดับ: เงียบกว่าและ สะอาดกว่าเครื่องปั่นไฟ, แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ให้พลังงานในช่วงที่เกิดพายุ, ไฟฟ้าดับแบบหมุนเวียน และไฟฟ้าขัดข้องในที่สาธารณะ หลังคือ พบมากในประเทศไฟป่า.
• ลดต้นทุนด้านพลังงาน: ด้วยแบตเตอรี่สำรอง คุณสามารถปิดกริดไฟฟ้าในเวลาที่อัตราค่าไฟฟ้าสูงขึ้น ช่วยประหยัดเงิน
• ลดภาระบนกริดพลังงาน: พลังงานที่เก็บไว้ใดๆ ที่คุณใช้หมายถึงความต้องการพลังงานที่น้อยลงของบริษัทผลิตไฟฟ้า

ข้อเสีย

• ค่าใช้จ่าย: แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ไม่ถูก ราคาสำหรับการติดตั้งแบบเต็มรูปแบบมีตั้งแต่ 6,000 ถึง 20,000 เหรียญสหรัฐ และไม่คงอยู่ตลอดไป ระยะเวลาการรับประกันโดยทั่วไปคือ 10 ปีหรือมากกว่านั้น
• ความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้น: คุณต้องมีที่ว่างสำหรับใส่แบตเตอรี่ และคุณต้องเพิ่มสายไฟและสวิตช์ถ่ายโอนเพิ่มเติม คุณจึงสามารถถอดแผงของคุณออกจากกริดได้เมื่อคุณใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ ระหว่างไฟดับ.
• ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม: การขุดลิเธียมส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม สิ่งนี้ถูกหักล้างบางส่วนเนื่องจากวัสดุส่วนใหญ่ในแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สามารถรีไซเคิลได้ แต่ก็ยังเป็นปัญหาเชิงกลยุทธ์เนื่องจากความต้องการแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเพิ่มขึ้น

Chris Deziel มีส่วนร่วมในธุรกิจการค้าอาคารมากว่า 30 ปี เขาช่วยสร้างเมืองเล็กๆ ในทะเลทรายโอเรกอนตั้งแต่เริ่มต้น และช่วยสร้างบริษัทจัดสวนสองแห่ง เขาทำงานเป็นช่างไม้ ช่างประปา และช่างตกแต่งเฟอร์นิเจอร์ Deziel เขียนบทความ DIY มาตั้งแต่ปี 2010 และทำงานเป็นที่ปรึกษาออนไลน์ โดยล่าสุดกับบริการ Pro Referral ของ Home Depot งานของเขาได้รับการเผยแพร่บน Landlordology, Apartments.com และ Hunker Deziel ได้เผยแพร่เนื้อหาเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์และเป็นนักดนตรีตัวยง