Подібно до того, як різні типи сонячних панелей змінюють спосіб експлуатації та обслуговування сонячної енергетичної системи, кілька типів батарей впливатимуть на продуктивність і технічне обслуговування сонячної системи накопичення. Якщо хтось шукає дешевий і довговічний продукт накопичення енергії, свинцево-кислотні батареї можуть бути шляхом піти, але це вимагає додаткового обслуговування. Літій-іонні акумуляторні системи зберігання є основним варіантом для власників сонячних енергетичних систем, які потребують підходу без обслуговування, але вони не підходять для екстремальних умов.
Різні рівні роботи з технічного обслуговування батареї можуть вплинути на те, яка система накопичення енергії використовується для накопичення сонячної енергії. Далі пояснюються вимоги до технічного обслуговування кількох поширених акумуляторних батарей, що використовуються в галузі виробництва сонячної енергії: літій-іонні батареї, свинцево-кислотні батареї, нікель-кадмієві батареї тощо.
(1) Літій-іонний акумулятор
Літій-іонні батареї є вибором для накопичення енергії для більшості застосувань сонячної енергії через їх високу щільність, низькі витрати на обслуговування та низьку вартість. Літієві батареї не підходять для деяких конкретних застосувань, таких як екстремальні температурні діапазони або коли потрібне тривале зберігання енергії, і інші батареї можуть бути більш економічно ефективними. Найбільшим фактором обслуговування літій-іонних акумуляторів є швидкість деградації. Як і батареї мобільних телефонів, літієві батареї, що використовуються в системах накопичення енергії на сонячних електростанціях, сильно розряджаються після певної кількості зарядок і розрядів. Розробники повинні планувати таку швидкість деградації. Два найпоширеніші типи літій-іонних акумуляторів, які використовуються в проектах із сонячною батареєю та акумуляторами, — це літій-залізо-фосфатні (LFP) і літій-нікель-марганцево-кобальтові (NMC).
(2) Літій-залізо-фосфатна батарея (LFP).
Літій-залізо-фосфатні (LFP) акумулятори є безпечними та довговічними. Оскільки кобальт не використовується, немає проблеми з відведенням тепла (пожежі), а також не потрібні заходи щодо вентиляції чи охолодження, тому його можна легко встановити в приміщенні, що робить його ідеальним для житлових систем зберігання енергії. Згідно з корпорацією Sonnen, виробником літій-залізо-фосфатних (LFP) батарей, батареї ідеально підходять для стаціонарних застосувань зберігання енергії, особливо коли батареї потрібно щодня заряджати для оптимізації власного споживання сонячної енергії та послуг, підключених до мережі.
Літій-залізо-фосфатні (LFP) батареї більше не потребують обслуговування, але місце їх встановлення може вплинути на продуктивність. Літієві батареї повинні використовувати систему керування батареями (BMS), яка автоматично відстежує температуру кожної батареї, стан заряду, термін служби тощо, щоб максимізувати продуктивність. Поки система накопичення енергії встановлена в прийнятному діапазоні температур і на висоті, заходи щодо технічного обслуговування не потрібні.
Поки літій-залізо-фосфатні (LFP) батареї зберігаються та встановлюються в місці, яке відповідає середовищу, в якому розгортається виріб, регулярне обслуговування не потрібне. Однак для забезпечення належної роботи важливо утримувати температуру акумулятора від екстремальних значень. Батареї не потрібно готувати до сезонних змін температури. "
Літій-залізо-фосфатні (LFP) батареї можуть зіткнутися з загрозою перезаряду, високої температури та навіть фізичного пошкодження та тиску, тому вони повинні бути безпечними. Під час використання батарей у житлових приміщеннях або поблизу них важливою вказівкою є вибір найбезпечнішої батареї як невід’ємної частини системи. "
(3) Літій-нікель-марганцево-кобальт-оксидний акумулятор (NMC).
Літій-нікель-марганцево-кобальт-оксидні (NMC) батареї довговічні та дуже безпечні, якщо їх контролює система керування батареями. Завдяки додаванню до складу батареї таких елементів, як нікель і марганець, батарея може зберігати більше електроенергії, ніж інші типи літій-іонних батарей.
Як і інші літієві батареї, літій-нікель-марганцево-кобальт-оксидні (NMC) батареї не потребують серйозного обслуговування. Система керування батареєю (BMS) контролюватиме напругу, струм і температуру батареї, щоб забезпечити безпеку та термін служби.
Літій-нікель-марганцево-кобальт-оксидні (NMC) батареї можна використовувати взимку, якщо підтверджено безпечний температурний діапазон.
(4) Свинцево-кислотний акумулятор
Загальновідомо, що свинцево-кислотні акумулятори надійні і недорогі. Їхні сітоподібні структури занурені в кислі електроліти, електроліти яких можуть вимагати тривалого поповнення. Батареї важкі через матеріал, тому деякі з них потрібно встановлювати у вентильованих приміщеннях. Вимоги до їх експлуатації та обслуговування на даний момент добре зрозумілі, тому вони ідеально підходять для більшості застосувань сонячних батарей і накопичувачів і повинні зберігатися в сухому місці з помірними температурами.
Клемні з’єднання свинцево-кислотних акумуляторів слід перевіряти кілька разів на рік, щоб переконатися, що вони з часом не ослабилися. Залиті свинцево-кислотні акумулятори потрібно регулярно поповнювати дистильованою водою. Акумулятори зі скловолоконним сепаратором (AGM) і гелеві свинцево-кислотні акумулятори герметично закриті і тому не потребують поповнення електроліту.
Якщо свинцево-кислотний акумулятор тимчасово не використовується, його потрібно зберігати належним чином. Свинцево-кислотні батареї з часом саморозряджаються, і їх потрібно заряджати до мінімального рівня, навіть якщо вони не підключені до навантаження. Ця швидкість саморозряду змінюється залежно від температури, причому високі температури збільшують швидкість розряду, а низькі температури зменшують швидкість розряду.
Обслуговування, необхідне для свинцево-кислотних акумуляторів, не дуже складне, але навантаження на обслуговування велике. Це особливо вірно для свинцево-кислотних акумуляторів, які потребують додавання води, яка буде піддана впливу, коли дистильована вода додається для поповнення рівня електроліту. Персоналу, який обслуговує акумулятори, рекомендується носити захисні окуляри та рукавички. Якщо клієнт обслуговує акумулятор, він може попросити сторонню допомогу для виконання цього завдання.
(5) Нікель-кадмієвий (NiCd) акумулятор
Батареї на основі нікелю ідеально підходять для дистанційних автономних установок у вимогливих додатках, де потрібне надійне резервне живлення, а регулярне обслуговування неможливе. Вони добре працюють при екстремальних температурах і в умовах глибокого розряду.
Подібно до засобів для обслуговування свинцево-кислотних акумуляторів, нікель-кадмієві (NiCd) акумулятори необхідно регулярно перевіряти та поповнювати електроліт. Оскільки нікель-кадмієві (NiCd) батареї можуть працювати в широкому діапазоні робочих температур, вам не потрібно готуватися до сильного холоду взимку, але батареї не слід зберігати нижче -22 градусів F. Нікель-кадмієві (NiCd) ) батареї можна зберігати (без підключення до навантаження) до 12 місяців, якщо навколишнє середовище сухе та в належному діапазоні температур.