Як вибрати акумулятор для домашньої сонячної електростанції: типи батарей, плюси і мінуси

Усі сонячні батареї виконують одну й ту саму функцію — зберігають "зелену" енергію, але кожен тип підходить для різних цілей. Правильно підібрана батарея забезпечить більш високу надійність і рентабельність інвестицій, якщо її хімічний склад підходить для конкретного застосування. Про те, якими бувають сонячні акумулятори і як вибрати потрібний, розповіло видання Market Watch.

Під час відключень світла знадобиться акумуляторна батарея, здатна за короткий час доставити велику кількість електроенергії. Для цього завдання підходять літій-іонні акумулятори, а ось проточні окислювально-відновні — ні.

Незалежно від типу батареї, також необхідно враховувати глибину розряду (depth of discharge — DoD), яка вказує на її корисну ємність. Наприклад, використання 70% накопиченої енергії допустимо для сонячної батареї, розрахованої на 80% DoD, але не для батареї з 50% DoD.

Свинцево-кислотні акумулятори: плюси та мінуси

Свинцево-кислотні батареї доступні за ціною і мають добре налагоджений ланцюжок поставок завдяки своїй популярності, тому можна легко знайти постачальників і технічну підтримку. Незважаючи на низьку вартість, такі пристрої мають деякі технічні обмеження. Наприклад, їхній термін служби становить від 500 до 1000 циклів зарядки-розрядки. Ці батареї слід повністю заряджати після кожного використання, інакше термін їхньої служби різко скоротиться.

Акумулятор з абсорбованим скломатом (акумулятор AGM) являє собою поліпшену версію традиційного свинцево-кислотного акумулятора. Така батарея заряджається швидше, має вологозахищену конструкцію і більшу довговічність. На ринку присутні й акумулятори глибокого циклу AGM, розраховані на 80% DoD.

Використання свинцево-кислотних акумуляторів разом із сонячними панелями вимагає, щоб контролери заряду підтримували відповідний зарядний струм. Ці батареї не слід підключати безпосередньо до фотоелементів, інакше система може бути пошкоджена надмірним струмом.

Літій-іонні акумулятори: переваги та недоліки

Літій-іонні батареї стали дуже популярними останніми роками, оскільки вони можуть працювати спільно з сонячними панелями і вітряними турбінами. У світі дуже популярні моделі від таких виробників, як Tesla Powerwall, Enphase IQ, Renogy і WindyNation.

Літій-залізо-фосфатні батареї, або батареї LFP, являють собою підтип літієвих батарей, що характеризується чудовим терміном служби. Акумулятори LFP мають термін служби понад 4000 циклів за 80% DoD, що означає, що вони можуть працювати понад 10 років за щоденного циклу заряджання-розряджання. Це робить їх ідеальним доповненням до сонячних установок. На відміну від свинцево-кислотних акумуляторів, для яких потрібні окремі контролери заряду, багато літієвих моделей постачаються з вбудованими зарядними пристроями та елементами керування.

Основним недоліком літій-іонних акумуляторів є висока ціна. Вони також можуть страждати від явища, званого тепловим розгоном, коли використовуються за високих температур, що призводить до займання. Щоб запобігти перегріванню, потрібно переконатися, що батареї якісні та встановлені кваліфікованими електриками.

Нікель-кадмієві батареї: для підприємств, але не для побуту

Нікель-кадмієві акумулятори характеризуються довговічністю, стійкістю до високих температур і простотою обслуговування. Завдяки цим характеристикам вони популярні в промисловості та комунальному господарстві. На жаль, кадмій дуже токсичний, тому нікель-кадмієві акумулятори не рекомендується використовувати для побутових потреб.

Проточні батареї: ефективні, але не підходять для будинку

Проточні батареї накопичують енергію шляхом розділення позитивних і негативних електричних зарядів у хімічних розчинах, які зберігаються в окремих резервуарах. Коли ці два розчини взаємодіють, вони піддаються окисно-відновній реакції, і батарея вивільняє енергію. З цієї причини цю технологію акумуляторів також називають "окислювально-відновним потоком".

Основним недоліком проточних окислювально-відновних батарей є потреба в просторі, і вони нерентабельні для невеликих сонячних електростанцій. Навіть невелике енергосховище цього типу може мати розмір транспортного контейнера, тому використання проточних акумуляторів у домашніх сонячних системах недоцільне.

Як вибрати сонячну акумуляторну батарею

Перший крок до вибору сонячної батареї — зрозуміти свої потреби в енергії. Знання середнього енергоспоживання допоможе краще визначити такі важливі фактори, як ідеальна ємність акумулятора або кількість енергії, яку він може зберігати.

Літій-іонні акумулятори рекомендуються для домашніх сонячних систем, оскільки їхній тривалий термін служби підходить для щоденного циклу зарядки-розрядки.

Свинцево-кислотні батареї придатні як системи резервного живлення, які використовуються час від часу, або як частина автономної системи.

Класифікація акумуляторів

У батареях постійного струму використовується той самий інвертор, що і в сонячних панелях, і обидві системи підключаються до сторони постійного струму.

Акумулятори змінного струму мають окремий інвертор, який під'єднується безпосередньо до проводки змінного струму будинку.

Можна використовувати батареї постійного струму тільки в тому випадку, якщо є гібридний інвертор, призначений для одночасного управління сонячними панелями і сховищем енергії. Якщо сонячні панелі оснащені традиційним інвертором, який не може зберігати енергію, то знадобиться батарея змінного струму зі спеціальним інвертором.

Перш ніж використовувати акумулятор як резервне джерело живлення, варто перевірити його характеристики, щоб переконатися, що він може працювати автономно. Не всі сонячні батареї призначені для використання під час перебоїв у подачі електроенергії, і багато моделей можуть працювати тільки за умови синхронізації з мережею.

Раніше ми писали про те, що найкращими сонячними акумуляторними батареями на ринку були визнані моделі від Tesla, SolaX Triple Power, LG, Pylontech, BYD і Sonnenschein. Їх тестували з 2016 по 2022 рр. у лабораторії компанії ITP Renewables.