Η ηλιακή ενέργεια είναι μια από τις πιο απαιτούμενες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στον κόσμο. Ωστόσο, εξακολουθεί να έχει το ίδιο πρόβλημα με τις υπόλοιπες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας: την αποθήκευση της. Σε αυτή την περίπτωση, θα μιλήσουμε για το ηλιακές μπαταρίες λιθίου να μπορεί να αποθηκεύει την ενέργεια που παράγεται από τα φωτοβολταϊκά πάνελ. Αυτές οι μπαταρίες έχουν μερικά πολύ ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά που κάνουν τη δουλειά πολύ πιο εύκολη.
Για αυτόν τον λόγο, θα αφιερώσουμε αυτό το άρθρο για να σας πούμε όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για τις ηλιακές μπαταρίες λιθίου, πώς λειτουργούν και ποια είναι τα πλεονεκτήματά τους.
Τι είναι οι ηλιακές μπαταρίες λιθίου
Οι ηλιακές κυψέλες είναι στοιχεία που επιτρέπουν την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται μέσω της χρήσης ηλιακών συλλεκτών. Αυτός ο τύπος οι φωτοβολταϊκές μπαταρίες ιδιοκατανάλωσης προορίζονται για χρήση ενέργειας ανά πάσα στιγμή, ειδικά όταν η φωτοβολταϊκή εγκατάσταση δεν είναι σε λειτουργία.
Υπάρχουν πολλοί τύποι μπαταριών για ηλιακές εγκαταστάσεις, ο καθένας με διαφορετικά χαρακτηριστικά και τεχνολογίες, επομένως είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε το μέγεθος, τη χωρητικότητα και την ισχύ που απαιτείται για να λειτουργήσει σωστά μια εγκατάσταση ηλιακών πάνελ και να αξιοποιήσει στο έπακρο την ενέργεια. Λοιπόν, με αυτά μπορείτε να φορτώσετε την υδραυλική αντλία του αυτοκινήτου ή του σπιτιού σας.
Τύποι μπαταριών που χρησιμοποιούνται στην ηλιακή ενέργεια
- Μονοκύτταρα: Είναι ιδανικά για μικρές απομονωμένες φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις χωρίς κινητήρες. Είναι μπαταρίες μολύβδου οξέος που είναι φθηνές και απλές.
- Μπαταρίες Deep Cycle: Μεγαλύτερα και βαρύτερα, με τον ίδιο κύκλο με ένα κύτταρο, είναι ιδανικά για μονάδες μέσης κατανάλωσης και μεγάλης διάρκειας ζωής.
- Κύτταρα AGM: έχουν την ιδιαιτερότητα της στερέωσης της βαλβίδας ρύθμισης ηλεκτρολύτη και αερίου, είναι ερμητικά στεγανοποιημένες κυψέλες και δεν απαιτούν καμία συντήρηση, είναι πολύ ανθεκτικές στους κραδασμούς και είναι σχεδιασμένες για μικρές φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις.
- Σταθερές μπαταρίες: Έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής και είναι σχεδιασμένα για μεγάλη διάρκεια ζωής.
- μπαταρίες λιθίου: δεν εκπέμπουν αέρια, είναι πολύ ελαφριά, δεν επηρεάζονται κατά την πλήρη αποφόρτιση και καταλαμβάνουν πολύ λίγο χώρο.
Το λίθιο είναι ένα αλκαλικό, εύφλεκτο, μαλακό, εύπλαστο, αργυρόχρωμο και ελαφρύ μέταλλο και χαρακτηρίζεται από πολύ γρήγορη διάβρωση κατά την επαφή με τον αέρα. Το λίθιο υπάρχει στον φλοιό της γης με 65 μέρη ανά εκατομμύριο και δεν μπορεί να βυθιστεί στο νερό. Αυτές οι ηλιακές μπαταρίες λιθίου είναι αυτές με γρήγορη φόρτιση, μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα.
Γνωστές και ως μπαταρίες ιόντων λιθίου ή «ιόντων λιθίου», χρησιμοποιούν ένα άλας λιθίου ως ηλεκτρολύτη, το οποίο καταφέρνει να απελευθερώσει ηλεκτρόνια και, μέσω μιας χημικής αντίδρασης, Είναι ικανά να αποθηκεύουν και να απελευθερώνουν ηλεκτρική ενέργεια. Οι μπαταρίες λιθίου είναι μια εξαιρετική εναλλακτική λύση σε φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις με υψηλές ενεργειακές απαιτήσεις που απαιτούν μεγάλη αυτονομία κατά τη διάρκεια της ημέρας και λιγότερη ηλιακή ακτινοβολία. Αυτός ο τύπος μπαταρίας ηλιακού πάνελ μπορεί να είναι αρθρωτός και μπορεί να διασυνδεθεί ανάλογα με τις ανάγκες και τις αλλαγές στις καταναλωτικές συνήθειες των νοικοκυριών.
Τύποι ηλιακών μπαταριών λιθίου
Οι μπαταρίες λιθίου είναι οι συσσωρευτές με τη μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, με χαμηλό ρυθμό αυτοεκφόρτισης, καλό βάθος εκφόρτισης και χωρίς αποτέλεσμα μνήμης, καθώς μπορούν να αποθηκεύσουν τη μισή φόρτιση χωρίς να καταστρέψουν την μπαταρία λιθίου. Έχουν 3 φορές μεγαλύτερη ενεργειακή χωρητικότητα από τις συμβατικές μπαταρίες και υποστηρίζουν υψηλότερους ρυθμούς ρεύματος.
Επιπλέον, είναι εξαιρετικής ποιότητας στις υψηλές τάσεις, αφού Ορισμένα μοντέλα λειτουργούν σε μεταβλητό εύρος από περίπου 300 V έως 450 V, καταφέρνοντας να μειώσει τα ρεύματα κυκλοφορίας για την αποφυγή υπερθέρμανσης ή απώλειες καλωδίωσης, μεταξύ άλλων μειονεκτημάτων.
Οι τεχνολογίες BMS (Battery Management Systems) είναι στοιχεία ασφαλείας που πρέπει να διαθέτουν οι μπαταρίες λιθίου για την αποφυγή ατυχημάτων κατά τη χρήση, γι' αυτό συνιστώνται ιδιαίτερα για ηλιακά συστήματα. Είναι σημαντικό να επισημάνετε 3 βασικά στοιχεία στις εγκαταστάσεις μπαταριών λιθίου.
Επί του παρόντος υπάρχουν τρεις τύποι μπαταριών:
- Μπαταρίες οξειδίου λιθίου/κοβαλτίου: Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματά του είναι η υψηλή ενεργειακή του πυκνότητα και η εξαιρετική του αντοχή.
- Μπαταρία λιθίου/οξειδίου μαγνησίου: Έχει υψηλό επίπεδο ασφάλειας, αλλά δεν συνιστάται ανεπιφύλακτα να χρησιμοποιείται σε υψηλές θερμοκρασίες.
- Μπαταρία σιδήρου/φωσφορικού λιθίου: Εκτός από περισσότερους από 2000 κύκλους, έχει την καλύτερη απόδοση ασφάλειας και είναι μια μπαταρία φωσφορικού σιδήρου λιθίου με μεγάλη διάρκεια ζωής.
- Κυλινδρικές/Σωληνοειδείς μπαταρίες λιθίου: Είναι ιόντων λιθίου και είναι γνωστές ως μπαταρίες πολυμερών λιθίου.
- Επίπεδες μπαταρίες λιθίου πολυμερούς λιθίου: Είναι επίσης μπαταρίες Lithium Polymer.
- Μπαταρίες λιθίου με μετατροπέα: Είναι η τελευταία τεχνολογική εξέλιξη, είναι μπαταρίες λιθίου με εσωτερικό μετατροπέα που μπορούν να λειτουργήσουν παράλληλα με την μπαταρία, που τους επιτρέπει να λειτουργούν ως μπαταρία και μετατροπέας ισχύος σε μικρούς χώρους.
Πλεονέκτημα
Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μπαταρίες μολύβδου-οξέος, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:
- Υψηλή ενεργειακή πυκνότητα: αποθηκεύει περισσότερη ενέργεια με λιγότερο βάρος. Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου μπορούν να εξοικονομήσουν έως και 70% χώρο και 70% βάρος σε σύγκριση με το οξύ μολύβδου. Όλα αυτά είναι πολύ χρήσιμα, ειδικά για την αποθήκευση και τη μεταφορά μπαταριών.
- Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου απαιτούν λίγη συντήρηση (ελάχιστα) και είναι πιο ανθεκτικά σε ακανόνιστες εκκενώσεις.
- Δεν εκπέμπουν τοξικά και ρυπογόνα αέρια.
- Υψηλό ρεύμα φόρτισης.
- Χρειάζονται λιγότερο χρόνο για να φορτωθούν
- Υψηλό ρεύμα εκφόρτισης. Μπορούν να ξεφορτωθούν γρήγορα χωρίς απώλεια ζωής.
- Μπαταρία μεγάλης διάρκειας. Έξι φορές υψηλότερο από τα παραδοσιακά.
- διαρκεί περίπου 15 χρόνια.
- Υψηλή απόδοση μεταξύ φόρτωσης και εκφόρτωσης. Πολύ μικρή απώλεια ενέργειας λόγω παραγωγής θερμότητας.
- Υψηλότερη συνεχής ισχύς διαθέσιμη.
- Δεν έχουν σχεδόν καμία αυτοεκφόρτιση.
- Η μπαταρία μολύβδου-οξέος δεν πρέπει ποτέ να επεκτείνεται μετά την έναρξη της εγκατάστασης, καθώς η διάρκεια ζωής της νέας μπαταρίας θα μειωθεί στο ίδιο επίπεδο με τη διάρκεια ζωής της παλιάς μπαταρίας.
- Οι μπαταρίες λιθίου μπορούν να επιμηκυνθούν ανά πάσα στιγμή, και οι νέες επιμήκεις μπαταρίες δεν είναι πρόβλημα.
- Οι μπαταρίες λιθίου μπορούν να συνδεθούν παράλληλα για να αυξηθεί η χωρητικότητα. Λάβετε υπόψη ότι οι υπόλοιπες μπαταρίες δεν πρέπει να συνδέονται παράλληλα καθώς αυτό θα μειώσει δραστικά τη διάρκεια ζωής τους.
- Μια μπαταρία μολύβδου-οξέος χάνει τη διάρκεια ζωής της (διάρκεια) εάν αποφορτίζεται κάτω από το 50% της κατάστασης φόρτισής του (βάθος εκφόρτισης = DOD) ή αποφορτίζεται πολύ γρήγορα.
- μπαταρίες ιόντων λιθίου, από την άλλη πλευρά, μπορεί να αποφορτιστεί μέχρι περίπου 80% DOD και πιο γρήγορα από τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος χωρίς να χάσουν τη διάρκεια ζωής τους. Τα νέα μπορεί να έχουν ακόμη και 100% DOD.
Μειονεκτήματα των μπαταριών λιθίου
- την υψηλότερη τιμή του
- Χρειάζονται έναν ελεγκτή ή διαχειριστή για να ρυθμίζει τη φόρτωση και την εκφόρτωση. Αυτός ο ρυθμιστής περιλαμβάνει συνήθως έναν μετατροπέα και έναν ρυθμιστή.
- Συχνά αποκαλούνται «υβριδικοί επενδυτές».
- προβλήματα ανακύκλωσης.
- Εξάρτηση από το λίθιο σε ορισμένες χώρες.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τις ηλιακές μπαταρίες λιθίου και τα χαρακτηριστικά τους.