Dorota
Niezależnie od tego, czy szukasz najlepszych baterii do swojego nowego systemu solarnego, czy też próbujesz dowiedzieć się, jak działają baterie, jest kilka rzeczy, które powinieneś wiedzieć.
Akumulatory płytkocyklowe vs akumulatory głębokocyklowe
Wybór akumulatora do systemu fotowoltaicznego wymaga zrozumienia różnic pomiędzy akumulatorami płytkocyklowymi i głębokocyklowymi. Akumulatory głębokiego cyklu są przeznaczone do przechowywania i uwalniania energii w sposób ciągły. Akumulatory o płytkim cyklu są zaprojektowane tak, aby dawać krótkie wybuchy energii. Ich pojemność wynosi około dwustu amperów. Akumulatory głębokiego cyklu mają pojemność do dwóch tysięcy amperów.
Oba typy akumulatorów można rozładowywać, ładować i łączyć szeregowo lub równolegle. Akumulatory głębokie mają grubsze płyty ołowiane niż akumulatory płytkie. Akumulatory głębokiego cyklu są zaprojektowane tak, by działać dłużej, przechowywać więcej energii i dostarczać jej więcej. Akumulatory głębokiego cyklu są idealne dla systemów fotowoltaicznych.
Akumulatory głębokiego cyklu są często określane jako akumulatory trakcyjne lub akumulatory do wózków widłowych. Ich płyty wykonane są z ołowiu, zwykle z domieszką antymonu. Są one powszechnie spotykane w zastosowaniach morskich, łodziach i wózkach widłowych. Są również stosowane w pojazdach elektrycznych. Akumulatory głębokiego cyklu są zaprojektowane tak, aby służyły przez ponad pięć lat.
Termin „deep-cycle” jest często nadużywany. Jest to jednak dobra charakterystyka akumulatora, który może być stosowany w systemach solarnych. Prawdziwa bateria typu deep-cycle wytrzyma setki 80% cykli rozładowania. Będzie również w stanie dostarczyć wysoki poziom prądu. Prawdziwa bateria deep-cycle jest również znana z płaskich krzywych rozładowania, wysokiej gęstości mocy i dobrej wydajności w niskich temperaturach.
Akumulatory głębokiego cyklu są wykonane z kwasu ołowiowego, który jest rodzajem akumulatora, który istnieje od ponad wieku. Akumulatory kwasowo-ołowiowe znane są z wysokiego stosunku mocy do ceny. Ponieważ akumulatory kwasowo-ołowiowe są niedrogie, są często stosowane w większości systemów zapasowych. Są one również wykorzystywane w systemach solarnych, ponieważ mogą przechowywać energię do wykorzystania w nocy.
Prawdziwe akumulatory głębokiego cyklu są zaprojektowane tak, aby zapewnić najlepszą wydajność baterii dla systemów energii słonecznej. Zazwyczaj akumulatory rozładowują się średnio w 50% swojej całkowitej pojemności, zanim wymagają ponownego naładowania. Mogą one jednak osiągnąć znacznie wyższy procent, do 80%. W zależności od wieku i stanu baterii, akumulatory te mogą działać nawet 20 lat.
Akumulatory głębokie są również przeznaczone do dostarczania dużej ilości energii przez krótki okres czasu. Mogą być również wielokrotnie ładowane, co czyni je idealnym rozwiązaniem dla systemów solarnych. W zależności od rodzaju akumulatora, jego żywotność może wynosić od pięciu do dziesięciu lat.
Akumulatory są tworzone w celu funkcjonowania na wiele sposobów, a zrozumienie, jak działają, jest niezbędne dla konsumentów i sprzedawców akumulatorów. Baterie o płytkim cyklu nie są zaprojektowane do pracy na wysokim poziomie, więc nie mają wiele do zaoferowania w systemach solarnych. Natomiast akumulatory o głębokim cyklu są przeznaczone do wielokrotnego ładowania i są lepsze w dostarczaniu energii bez uszkodzeń krytycznych. Akumulatory będą działać dłużej, jeśli będą regularnie i w odpowiedniej kolejności poddawane cyklom.
Godziny szczytowej produkcji energii słonecznej nie pokrywają się ze szczytowym zużyciem energii
Oprócz wielkości słońca, godziny szczytowej produkcji energii słonecznej są również funkcją lokalnej szerokości geograficznej i warunków pogodowych. Szacuje się, że typowy system słoneczny będzie generował od 0,5 do 2,5 szczytowych godzin słonecznych dziennie. Osoby o najlepszych szerokościach geograficznych (zwłaszcza te położone na południu) będą miały najlepszą wydajność słoneczną. Te umieszczone dalej na północ będą miały bardziej przefiltrowane światło słoneczne, co będzie miało efekt tłumiący.
Największym wyzwaniem w przewidywaniu godzin szczytowej produkcji słonecznej jest określenie optymalnego czasu na zainstalowanie paneli słonecznych, a następnie ustalenie, kiedy słońce będzie rzeczywiście najwyższe. W niektórych przypadkach słońce osiąga swój szczyt w godzinach wieczornych, co nie sprzyja instalacji paneli słonecznych. Tu z pomocą przychodzą systemy magazynowania energii słonecznej. Systemy takie nie tylko przechowują promienie słoneczne do późniejszego wykorzystania, ale robią to bez generowania zanieczyszczeń i innych negatywnych skutków ubocznych. Ponadto systemy magazynowania akumulatorów sprawiają, że energia słoneczna staje się opłacalną propozycją dla większej liczby klientów.
Na szczęście Narodowe Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL) opracowało wykres, który szacuje szczytowe godziny słoneczne dla każdego stanu. Wykres, który jest publikowany od wielu lat, jest przydatnym źródłem informacji dla właścicieli domów, którzy rozważają instalację paneli słonecznych. Między innymi dane NREL pokazują, że niektóre stany mają więcej szczytowych godzin słonecznych niż inne. W rzeczywistości, Nevada, Nowy Meksyk i Arizona mają najwyższy średni szczyt godzin słonecznych. Te stany są zaskakująco dobrze przystosowane do wykorzystania energii słonecznej, z kilkoma godnymi uwagi wyjątkami.
Na przykład, jeśli mieszkasz w Kalifornii, możesz spodziewać się co najmniej pięciu szczytowych godzin słonecznych dziennie. Nie oznacza to jednak, że będziesz miał taką samą ilość słońca na swoim dachu. Stan ma szeroki zakres klimatów, więc możesz doświadczyć wielu pochmurnych dni lub deszczu w południowo-zachodnim zakątku. Dobrze usytuowany dach pomoże.
Używając kalkulatora szczytowych godzin słonecznych, możesz obliczyć dokładną liczbę godzin szczytowego nasłonecznienia, które Twój dach otrzyma w ciągu dnia, a następnie obliczyć rozmiar matrycy paneli słonecznych, która spełni Twoje potrzeby. Na przykład, pole o wymiarach 5 x 30 przy szczytowym napromieniowaniu słonecznym 600 W/m2 jest odpowiednikiem matrycy o wielkości watomierza, która wyprodukuje około 1000 kWh energii rocznie. Nie jest to nauka ścisła, ale jest to dobre miejsce do rozpoczęcia.
Innym dobrym zakładem jest zlokalizowanie domu w stanie, który oferuje hojne słoneczne programy motywacyjne. Na przykład, Nowy Jork jest domem dla niektórych z najlepszych zachęt słonecznych w kraju. Ponadto, stan jest domem dla niektórych z najbardziej słonecznych miejsc w kraju. Biorąc pod uwagę, że system solarny może zwrócić się w ciągu trzech do czterech lat, mądrym posunięciem byłoby znalezienie domu w jednym z tych słonecznych stanów.
Bezpieczeństwo baterii
Dbanie o baterie słoneczne może pomóc w obniżeniu kosztów systemu słonecznego off-grid i zwiększyć jego żywotność. Baterie mogą być kwasowo-ołowiowe, litowo-jonowe lub hybrydowe. Należy przestrzegać specyfikacji producenta, aby zapewnić bezpieczną instalację. Ważne jest również, aby wiedzieć, czego się spodziewać w przypadku pożaru.
Ryzyko pożarowe związane z systemem magazynowania akumulatorów zależy od rodzaju akumulatora i procesu produkcyjnego. Na przykład, akumulatory kwasowo-ołowiowe i litowo-jonowe są mniej podatne na zapłon niż akumulatory przepływowe, które są bezpieczniejsze ze względu na swój elektrolit.
Jeśli jednak akumulatory nie zostaną zainstalowane prawidłowo lub zestaw akumulatorów zostanie wykonany z materiałów gorszej jakości, system może stanowić zagrożenie pożarowe. Należy przestrzegać specyfikacji producenta i skontaktować się z wysokiej jakości firmą instalacyjną, aby zapewnić bezpieczną instalację.
Aby zwiększyć bezpieczeństwo pożarowe, NFPA 855 ustanawia wytyczne dotyczące instalacji stacjonarnych systemów magazynowania energii. Norma zawiera wymagania dotyczące ogólnego prześwitu, odstępów między pakietami akumulatorów, wentylacji oraz rozmiarów tryskaczy i innych powiązanych systemów. Standard jest regularnie aktualizowany w oparciu o testy bezpieczeństwa produktów, nowe badania i wkład ekspertów merytorycznych. NFPA 855 ma na celu pomóc inspektorom i inżynierom w łatwiejszym przestrzeganiu krajowych i lokalnych kodów i przepisów budowlanych.
Baterie litowo-jonowe, takie jak te używane w Tesla Powerwall, mogą być podatne na ucieczkę termiczną. Jest to stan, w którym ogniwo akumulatora przegrzewa się, powodując jego spalenie. Zgłoszono, że kilka baterii słonecznych spowodowało pożary, w tym systemy baterii słonecznych LG Chem.
Istnieją również obawy dotyczące stosowania toksycznych substancji chemicznych w produkcji paneli słonecznych. Chociaż te chemikalia nie są bezpośrednim zagrożeniem dla zdrowia ludzkiego, mogą być niepokojące dla strażaków.
Niektóre firmy produkujące baterie słoneczne, takie jak LG Chem, wycofały mieszkalne produkty do przechowywania baterii słonecznych ze względu na obawy dotyczące bezpieczeństwa. Jednostki LG Chem były zaangażowane w pięć pożarów, w tym eksplozję w zakładzie przechowywania energii w Arizonie. Nie jest rzadkością, że baterie mieszkaniowe mogą się zapalić, choć ich szanse są nieco mniejsze niż baterii komercyjnych.
Inne problemy z bateriami litowo-jonowymi obejmują wadliwą konstrukcję i złe prace instalacyjne. Tych problemów można uniknąć, współpracując z renomowanym producentem baterii. Upewnij się również, że instalujesz system magazynowania akumulatorów zgodnie ze specyfikacją producenta i lokalnymi przepisami budowlanymi. NFPA zapewnia kompleksowe szkolenie dotyczące instalacji i testowania PV. Zawiera ono filmy, studia przypadków, symulacje i ćwiczenia, które pomogą Ci zdobyć większą wiedzę na temat bezpieczeństwa systemów PV.
Aby chronić siebie, pamiętaj, aby używać gumowych rękawic podczas pracy z bateriami. Ponadto, zawsze noś stare ubrania, zwłaszcza jeśli masz do czynienia z metalowymi elementami. Ważne jest również, aby upewnić się, że magazyn baterii jest zainstalowany w bezpiecznym i dobrze izolowanym miejscu.