Мисълта за прекъсване на електрозахранването подтиква все повече домакинства да планират внедряване на система за съхранение на енергия чрез батерии в домовете си
(снимка: CC0 Public Domain)
Във връзка с инсталирането на покривни фотоволтаични системи мнозина смятат, че най-интелигентното решение е комбинирането на панелите с домашна батерия – акумулаторна система за съхранение на енергия с капацитет колкото за един дом.
В първите две части от тази поредица разгледахме въпросите колко дълъг е продуктивният живот на покривните слънчеви панели и каква е трайността на инверторите. Тук ще се спрем на домашните батерии.
Съхранението на енергия за нуждите на дома се превърна във все по-популярна характеристика на домашните фотоволтаични инсталации. Скорошно проучване на SunPower сред повече от 1500 домакинства установи, че около 40% редовно се безпокоят от мисълта за потенциално прекъсване на електрозахранването. От анкетираните, които активно обмислят инсталирането на слънчева система в домовете си, 70% са заявили, че планират да включат и система за съхранение на енергия чрез батерии.
Освен че осигуряват резервно захранване по време на прекъсвания на тока, много от домашните акумулаторни системи са интегрирани с технология, която позволява интелигентно планиране на вноса и износа на електричеството. Идеята е да се увеличи максимално стойността на фотоволтаичната система на дома. Някои домашни батерии са проектирани и за интегриране на зарядно устройство за електрически превозни средства.
От друга страна, инвестицията в подобна система е значителна. Потребителите биха искали да са сигурни, че тя ще им служи достатъчно дълго и няма да ги предаде „по никое време“.
Една от най-популярните марки домашни батерии е Tesla Powerwall. Макар че не е ясно дали е най-добрата на пазара, нейният принос е огромен заради самото популяризиране на идеята за домашния акумулатор.
снимка: Tesla
Системата на Tesla има ограничена гаранция, според която устройството няма да има дефекти в продължение на 10 години след инсталирането. Би трябвало за това време системата да запази около 60% от номиналния си енергиен капацитет. Подобни са параметрите и при други литиево-йонни домашни батерии.
Живот на батерията
Инсталаторът на слънчеви батерии Sunrun каза, че акумулаторите могат да издържат между 5 и 15 години. Това означава, че вероятно ще е необходима подмяна по време на 20 до 30-годишния живот на слънчевата система.
Очакваната продължителност на живота на батерията се определя най-вече от циклите на използване. Както се вижда от гаранциите на повечето продукти от този вид, праговете от 60% или 70% капацитет са гарантирани чрез определен брой цикли на зареждане.
Два сценария на използване водят до евентуалното влошаване на капацитета: свръх-презареждане и лошо зареждане, казва Институтът Фарадей. Свръх-презареждането е положението, при което батерията остава да се „зарежда“, дори след като е напълно заредена. Това може да доведе до прегряване или дори потенциално запалване.
Лошото зареждане е процес, при който батерията непрекъснато се зарежда до 100% и при това положение неизбежно възникват загуби. Постоянните малки колебания между 100% и нивото малко под 100% могат да увредят химията на системата, намалявайки капацитета и живота.
Друга причина за влошаване с течение на времето е загубата на мобилни литиеви йони в батерията.
Въпреки че ниските температури могат да отслабят работата на литиево-йонната батерия, те всъщност не влошават качеството на батерията и не съкращават нейния ефективен живот. Общият живот на батерията обаче намалява при високи температури, казва Инстутът Фарадей. Обяснението е, че електролитът, който се намира между електродите, се разпада при по-високи температури. Това води до загуба на капацитета на батерията поради намаляване на литиево-йонното движение. А това се дължи на намаляване на броя литиеви-йони, които електродът може да приеме в своята структура, изчерпвайки капацитета на литиево-йонната батерия.
Поддръжката има значение
Националната лаборатория за възобновяема енергия (NREL) в САЩ препоръчва батериите да се инсталират на хладно и сухо място, за предпочитане нещо като гараж, където въздействието на потенциален пожар (малка, но съществуваща заплаха) може да бъде сведено до минимум. Батериите и компонентите, свързани с тях, трябва да са на подходящо разстояние, за да позволят охлаждане. Редовните проверки за поддръжка са правило.
Батериите трябва да се инсталират на хладно и сухо място, в нещо като гараж
(снимка: CC0 Public Domain)
Желателно е да се избягва честото „дълбоко разреждане“ на батериите, при което зарядът им се изчерпва докрай. Колкото по-често акумулаторът се разрежда до краен предел, толкова по-кратък е животът му. Ако домашната батерия бива дълбоко разредена всеки ден, може би е по-добре да се увеличи размерът на системата.
Батериите, свързани в серия, трябва да се поддържат с еднакъв заряд, казва NREL. Въпреки че цялата акумулаторна система може да показва общ заряд от 24 волта, може да има различно напрежение между батериите, което не е полезно за защитата на системата в дългосрочен план.
Домашната акумулаторна система трябва да се инспектира често. Нещата, за които трябва да се внимава, включват теч (натрупване от външната страна на батерията), нива на електролита и еднакво напрежение. NREL казва, че всеки производител на батерии може да има допълнителни препоръки, така че проверката на инструкциите за поддръжка спрямо данните на батерията са най-добра практика.