Аккумуляторы для солнечных батарей

Современные системы альтернативной энергетики все чаще становятся частью жилых и офисных помещений, обеспечивая их электричеством. Солнечные панели, как неотъемлемая часть таких систем, преобразуют солнечное излучение в электрическую энергию. Однако это возможно лишь в дневное время и при достаточной солнечной активности. Чтобы обеспечить бесперебойное электроснабжение в течение всего дня и ночи, система должна включать аккумуляторы. Но какой тип аккумуляторов наиболее подходит для использования совместно с солнечными батареями в автономных энергосистемах частных и коммерческих объектов?

Специфика аккумуляторов для гелиоэнергетических систем

При выборе аккумуляторной батареи для системы, основанной на солнечной энергии, необходимо учитывать, что обычные автомобильные аккумуляторы не подходят. Автомобильные батареи предназначены для воспроизведения высоких стартовых токов, но они плохо справляются с глубокими разрядами, которые типичны для энергосистем на основе солнечных батарей. Напротив, аккумуляторы, применяемые в гелиосистемах, должны справляться с цикличными процессами накопления и разряда энергии, часто достигающими глубоких уровней.

Типы аккумуляторов для солнечных установок

Для гелиоэнергетики подходят различные типы аккумуляторов, среди которых выделяются литий-ионные (Li-Ion) и литий-железо-фосфатные (LiFePO4) батареи. Их выбирают за надежность и высокую производительность, которые необходимы в автономных энергетических системах.

Литий-ионные аккумуляторы

• Преимущества:
  • Легкость.
  • Долгий срок службы (от 500 до 1000 циклов).
  • Высокая энергетическая плотность.
  • Простота в обслуживании.
  • Обеспечение глубоких разрядов без потери производительности.
• Недостатки:
  • Более высокая стоимость, чем другие типы.

Хотя Li-Ion батареи имеют более высокую стоимость, их долговечность и эксплуатационные характеристики обеспечивают в итоге экономичность.

Литий-железо-фосфатные аккумуляторы

• Преимущества:
  • Чрезвычайная безопасность, устойчивость к возгораниям и взрывам.
  • Не нагреваются в процессе эксплуатации и не требуют сложных систем термоконтроля.
  • Могут выдерживать значительное количество циклов заряда-разряда (от 2000 до 6000 циклов).
  • Могут продолжать работать до 15 лет.

Эти аккумуляторы делают их экономически выгодными для долгосрочных установок.

Почему LiFePO4 аккумуляторы подходят лучше

• Безопасность и стабильность: LiFePO4 батареи устойчивы к возгораниям, не нагреваются и не требуют сложных систем термоконтроля.
• Долговечность: Выдерживают значительное количество циклов заряда-разряда и работают до 15 лет.
• Температурная стойкость: Адаптированы к экстремальным температурным режимам.
• Удобство монтажа: Не содержат жидкости, что позволяет монтаж в любом положении.

Эти аккумуляторы также предлагают равномерную подачу энергии на протяжении всего цикла разряда и заряжаются значительно быстрее.

Выбор аккумуляторов для солнечных систем

При выборе аккумулятора для системы на основе солнечных панелей важно учитывать такие параметры, как доступный бюджет, технические требования и условия эксплуатации. Хотя LiFePO4 и Li-Ion батареи в особенности подходят для таких систем, каждая из них имеет свои специфические преимущества и ограничения.

Учет эксплуатационных условий

Установки в жарких или холодных климатах предъявляют специфические требования к аккумуляторам, относящиеся к температурной стойкости. Здесь LiFePO4 батареи показывают лучшие результаты, благодаря их устойчивости к экстремальным температурам и долговечности без сложного ухода.

Экономические аспекты и окупаемость инвестиций

Хотя начальная стоимость литий-железо-фосфатных и литий-ионных батарей может быть высокой, инвестиции оправдываются благодаря долгому сроку службы и способности бесперебойно обеспечивать питание объектов даже при отсутствии солнечного света.

Устойчивость к глубоким разрядам

Еще одно важное преимущество аккумуляторов для солнечных систем — способность выдерживать глубокие разряды без потери эффективности и снижения срока службы, особенно если идет речь о литий-железо-фосфатных моделях.

Использование аккумуляторов в системах с солнечными батареями

Использование аккумуляторов в системах с солнечными батареями — это стратегический выбор, который требует тщательного анализа и оценки множества факторов. Наилучшие решения помогают не только обеспечить стабильную подачу энергии, но и способствуют уменьшению влияния человека на окружающую среду за счет использования возобновляемых источников энергии.

Другие типы аккумуляторов

Гелевые аккумуляторы

• Необслуживаемые, выпускаемые в герметичном корпусе.
• Могут эксплуатироваться в любом положении.
• Характеризуются простотой установки, экологичностью, малыми потерями энергии.
• Могут выдерживать низкие температуры – до -45°С, долговечны.
• Количество циклов заряда-разряда при полном разряде составляет около 350, при разряде на 50% от номинальной емкости — около 550, при разряде на 30% — около 1200[3).

Свинцово-кислотные аккумуляторы

• Отличаются низким потенциалом перенапряжения.
• Нуждающиеся в необходимости быть постоянно заряженными, нет эффекта памяти.
• Длительное нахождение АКБ на подзарядке не приводит к ее поломке.
• Хорошо работают на высоких импульсных токах.
• Полная мощность может быть выдана в нагрузку быстро.

Тяговые панцирные АКБ

• Отличаются низким саморазрядом, хорошо переносят большие мощностные нагрузки.
• 100% экологичны.
• Средняя наработка в 1500 циклов разряд-заряда обеспечивает им длительный срок службы.
• Можно ремонтировать, так как на них используют болтовое, а не клеевое крепление[3).