Stejně jako různé typy solárních panelů mění způsob, jakým je solární systém provozován a udržován, více typů baterií ovlivní výkon a údržbu solárního plus akumulačního systému. Pokud někdo hledá levný a odolný produkt pro skladování energie, mohou být olověné baterie tou správnou cestou, ale to vyžaduje trochu více údržby. Lithium-iontové akumulátorové systémy jsou běžnou možností pro majitele solárních systémů, které vyžadují bezúdržbový přístup, ale nejsou vhodné do extrémních prostředí.
Různé úrovně práce na údržbě baterie mohou ovlivnit, který systém skladování energie se používá pro solární a skladování energie. Níže budou vysvětleny požadavky na údržbu několika běžných produktů pro ukládání energie baterií používaných v průmyslu výroby solární energie: lithium-iontové baterie, olověné baterie, nikl-kadmiové baterie, průtokové baterie.
(1) Lithium-iontová baterie
Podle Brenta Harrise, zakladatele a technického ředitele společnosti Eguana Technologies, jsou lithium-iontové baterie produktem pro ukládání energie pro většinu aplikací solární energie, protože mají vysokou hustotu, nízkou údržbu a nízkou cenu. Lithiové baterie nejsou vhodné pro některé specifické aplikace, jako jsou extrémní teplotní rozsahy nebo kde je vyžadováno dlouhodobé skladování energie, a jiné baterie mohou být nákladově efektivnější. Největší položkou údržby lithium-iontových baterií je rychlost degradace. Stejně jako baterie mobilních telefonů jsou lithiové baterie používané v systémech pro skladování energie v solárních elektrárnách po určitém počtu nabití a vybití značně vybité. Vývojáři musí plánovat tuto rychlost degradace. Dva nejběžnější typy lithium-iontových baterií používaných v projektech solárního plus skladování jsou lithium-železo-fosfátové (LFP) baterie a lithium-nikl-mangan-kobaltové (NMC) baterie.
(2) Lithium-železofosfátová (LFP) baterie
Lithium Iron Phosphate (LFP) baterie jsou bezpečné a odolné baterie. Vzhledem k tomu, že není použit žádný kobalt, nedochází k problémům s tepelným únikem (požárem) a nejsou vyžadována žádná opatření pro ventilaci nebo chlazení, takže jej lze snadno instalovat uvnitř, takže je ideální pro aplikace pro ukládání energie v domácnostech. Podle Sonnen Corporation, výrobce lithium-železo fosfátových (LFP) baterií, jsou baterie ideální pro stacionární aplikace pro skladování energie, zvláště když je potřeba baterie denně vybíjet kvůli optimalizaci vlastní spotřeby solární energie a službám připojeným k síti.
Lithium Iron Phosphate (LFP) baterie nevyžadují žádnou další údržbu, ale tam, kde jsou instalovány, mohou ovlivnit výkon. Lithiové baterie musí používat systém správy baterií (BMS), který automaticky monitoruje teplotu každé baterie, stav nabití, životnost cyklu atd., aby se maximalizoval výkon. Dokud je systém akumulace energie instalován v přijatelném teplotním rozsahu a nadmořské výšce, nejsou nutná žádná údržba.
„Pokud jsou lithium-železofosfátové (LFP) baterie skladovány a instalovány na místě, které odpovídá prostředí, ve kterém je produkt nasazen, není nutná pravidelná údržba,“ řekl Carlos Restrepo, viceprezident společnosti Sonnen pro technologie. Je to důležité. Baterie nemusí být připraveny na sezónní změny teplot."
Brad Hansen, generální ředitel společnosti EnSync Energy, řekl: "Lithium Iron Phosphate (LFP) baterie mohou být vystaveny hrozbám z přebíjení, vysokých teplot a dokonce i fyzického poškození a stresu, takže je třeba zachovat bezpečnost. Když jsou baterie používány v blízkosti životních prostorech, Výběr nejbezpečnější baterie jako základní součásti systému je důležitým vodítkem."
(3) Lithium-nikl-manganová baterie s oxidem kobaltnatým (NMC).
Lithium-nikl-manganové baterie Cobalt Oxide (NMC) jsou odolné a velmi bezpečné, pokud jsou monitorovány systémem správy baterií. Přidáním prvků, jako je nikl a mangan do chemie baterie, může baterie uchovat více elektřiny než jiné typy lithium-iontových baterií.
Stejně jako ostatní lithiové baterie nevyžadují lithium-nikl-mangan-kobaltoxidové (NMC) baterie žádnou větší údržbu. Systém správy baterie (BMS) bude monitorovat napětí, proud a teplotu baterie, aby byla zajištěna bezpečnost a provozní životnost.
Harris ze společnosti Eguana řekl: "Extrémní provoz může zkrátit životnost baterie a monitorovací systém zaznamenává provoz prostřednictvím systému správy baterie (BMS), aby upozornil na reklamace. V jakýchkoli potenciálně nebezpečných provozních podmínkách se systém správy baterie (BMS) vypne. dolů v systému." Bateriový systém ukládání energie společnosti využívá lithium-nikl-mangan-kobaltoxidové (NMC) baterie od LG Chem.
Lithium-nikl-mangan-kobaltoxidové baterie (NMC) lze používat v zimě, pokud je potvrzen bezpečný teplotní rozsah.
"Pokud jsou vyžadovány sezónní systémy skladování energie, měly by být skladovány uvnitř," řekl Harris a jako extrémní příklad uvedl kanadské zimy.
(4) Průtokové baterie - zejména zinko-bromidové (ZNBR) baterie
Průtokové baterie zinku bromidu (ZNBR) (nejběžněji vyráběné společností Primus Power) jsou vhodné pro rozsáhlé systémy dlouhodobého skladování energie. Průtokové baterie používají dvě chemické složky rozpuštěné v kapalině oddělené separátorem k zajištění elektrického náboje. Průtokové baterie s bromidem zinečnatým (ZNBR) obsahují soli bromidu zinečnatého rozpuštěné v elektrolytu. Technologie baterií používaná společností Primus Power se mírně liší od běžných průtokových baterií zinku bromidu (ZNBR) a její separátor nevyžaduje čištění ani výměnu. Primus Power používá k ukládání elektrolytu zásobníky a jeho průtokové baterie mají nekonečné cykly nabíjení a vybíjení bez snížení výkonu. Průtokové baterie obecně vyžadují velmi malou údržbu.
Průtokové baterie jsou jako palivové články, takže jsou to jen krabice s elektronikou a elektrolyzéry. Primus říká, že jeho produkty Energy Pods vyžadují pouze roční servisní návštěvy certifikovaných servisních techniků pro provoz a údržbu (O&M), aby mohli provádět rutinní kontroly, vyměňovat vzduchové filtry a doplňovat elektrolyty. Průtokové baterie lze používat v zimě a lze je instalovat ve velmi chladných podmínkách.
"Všechny nasazené baterie monitorujeme 24 hodin denně, 7 dní v týdnu, abychom zajistili správný provoz a proaktivně řešili jakékoli potenciální problémy v terénu. Tato data jsou v reálném čase k dispozici také poskytovateli O&M vlastníka," řekl CCO Jorg Heinemann z Primus Power. Baterie jsou navrženy tak, aby vydržely tak dlouho, ne-li déle, jako solární elektrárny s řešením pro skladování energie, a nevyžadují přidávání nebo pravidelné výměny, jako jsou lithium-iontové baterie."
(5) Olověná baterie
Je dobře známo, že olověné baterie jsou spolehlivé a levné. Jejich mřížkovité struktury jsou ponořeny do kyselých elektrolytů, jejichž elektrolyty mohou vyžadovat dlouhodobé doplňování. Baterie jsou těžké kvůli materiálu a některé musí být instalovány ve větraných prostorách. Jejich požadavky na provoz a údržbu jsou v tomto bodě dobře známy, takže jsou ideální pro většinu solárních a skladovacích aplikací a měly by být skladovány na suchém místě s mírnými teplotami.
Svorky olověných baterií by měly být několikrát ročně kontrolovány, aby se zajistilo, že se časem neuvolní. Zaplavené olověné baterie je třeba pravidelně doplňovat destilovanou vodou. Sklolaminátové separátorové (AGM) baterie a gelové olověné baterie jsou hermeticky uzavřeny, a proto nevyžadují doplňování elektrolytu.
Pokud se olověná baterie dočasně nepoužívá, je třeba ji řádně uskladnit. Trojan Battery říká, že olověné baterie se časem samovolně vybíjejí a je třeba je nabíjet na minimální úroveň, i když nejsou připojeny k zátěži. Tato rychlost samovybíjení se mění s teplotou, přičemž vysoké teploty rychlost vybíjení zvyšují a nízké teploty rychlost vybíjení snižují.
Odborníci na trojské baterie uvedli: "Údržba požadovaná pro olověné baterie není příliš obtížná, ale práce na údržbě je velká. To platí zejména pro olověné baterie, které je třeba naplnit vodou. Při přidávání destilované vody k doplnění hladina elektrolytu, bude vystavena kyselině. Doporučujeme, aby pracovníci údržby baterií nosili ochranné brýle a rukavice. Pokud mají zákazníci starosti s údržbou baterie, mohou požádat o pomoc zvenčí, aby tento úkol dokončili.“
(6) Nikl-kadmiová (NiCd) baterie
Baterie na bázi niklu jsou ideální pro vzdálené instalace mimo síť v náročných aplikacích, kde je vyžadováno spolehlivé záložní napájení a pravidelná údržba není možná. Pracují dobře při extrémních teplotách a hlubokých výbojích.
Společnost EnerSys uvedla, že podobně jako údržbáři olověných baterií by měly být nikl-kadmiové (NiCd) baterie pravidelně kontrolovány a doplňovány. Protože nikl-kadmiové (NiCd) baterie mohou pracovat v širokém rozsahu provozních teplot, nemusíte se v zimě připravovat na extrémní mrazy, ale baterie by neměly být skladovány pod -22 stupně F. Nikl-kadmium (NiCd ) Baterie lze skladovat (bez připojení k zátěži) až 12 měsíců, pokud je prostředí suché a ve správném teplotním rozsahu.
Jay Frankhouser, ředitel obchodního rozvoje a marketingu pro záložní napájení ve společnosti EnerSys. "Odečty napětí a kontrolu hladiny elektrolytu na NiCd bateriích může snadno provést majitel bateriového systému. Doplnění vody může provést vlastník, ale bude muset přijmout bezpečnostní opatření uvedená v návodu k instalaci a obsluze. Při testování kapacity resp. jiné elektronické Testování by měli provádět kvalifikovaní technici."