Типы солнечных батарей: плюсы и минусы и как выбрать?

Солнечная батарея, также известная как батарея солнечной панели или батарея солнечной энергии, представляет собой устройство накопления энергии, которое предназначено для подключения к контроллеру солнечного заряда для резервного питания и может быть сопряжено с гибридной солнечной системой. С помощью солнечной батареи вы можете накапливать дополнительную энергию, вырабатываемую солнечными панелями в течение дня, и использовать ее позже в соответствии с вашими потребностями.

Основное преимущество установки системы хранения солнечных батарей в вашей коммерческой или жилой недвижимости заключается в том, что она делает вас способным использовать солнечную энергию, даже когда солнце не светит! Когда вы устанавливаете систему солнечных панелей без домашней солнечной батареи, избыточное электричество, вырабатываемое вашей системой, перенаправляется обратно в сеть. В случае, если у вас есть солнечная батарея, эту энергию можно извлечь и использовать, когда солнце садится или погода пасмурная и дождливая.

Почему аккумуляторные батареи играют важную роль в солнечных батареях?

Аккумуляторная батарея в основном используется для хранения вырабатываемой солнечной энергии. на солнечных панелях и уволить власть далее в соответствии с требованием. Солнечная батарея изготавливается из никель-кадмиевой, литий-ионной или свинцово-кислотной, полностью перезаряжаемой и может использоваться в системах солнечных элементов для накопления избыточной энергии.

Места или приложения, в которых обычно требуются солнечные аккумуляторные батареи, включают солнечные зарядные станции, системы хранения для электростанций и системы хранения для автономных сетей. Использование солнечных батарей в коммерческом и жилом секторах делает владельца энергоэффективным и повышает его независимость. При использовании в жилых районах он может свести к минимуму работу сети в небольших приложениях. Такой подход может еще больше сократить ежемесячные счета за электроэнергию и стать лучшим вариантом для потребителей.

Хранение на солнечных батареях: умная концепция

Если вы думали об основных преимуществах резервных солнечных батарей или систем хранения на солнечных батареях, пять пунктов, приведенных ниже, расскажут вам об этом. Для людей, которые установили солнечные батареи в своих жилых домах, солнечные батареи могут стать отличным способом экономии энергии. стабилизируйте свою энергетическую систему и наслаждайтесь надежной солнечной системой долгие годы!

Мощность, когда вам это нужно!

Одна из самых больших проблем с солнечными панелями заключается в том, что они могут производить электричество только тогда, когда снаружи светит солнце. Такие факторы, как когда вас нет дома, облака и тень, а также дождь могут снизить мощность солнечных батарей, что приведет к отключению вашей собственности от сети. С домашней солнечной батареей энергия, которую генерируют ваши солнечные панели и которая не используется во время ее генерации, сохраняется. Вы можете использовать накопленную энергию в ночное время или в пасмурные дни, не отключая электроэнергию.

Энергетическая безопасность

Доступность для хранения энергии делает вас менее зависимым от сети для дополнительной потребности в энергии что может произойти в любое время. Если вы проживаете в регионе с частой пасмурной погодой или с разрушающейся энергетической инфраструктурой; Хранение солнечных батарей может помочь защитить вас от последствий плохой погоды и плохого управления сетью. Вы обретаете самодостаточность и контроль над своей энергетической судьбой. Это оказывается лучшим вариантом для людей, которые хотят выйти из сети.

Инвестиции, ведущие к долгосрочной надежности

Инвестиции в системы накопления энергии любого типа приносят долгосрочные выгоды и надежность в ближайшем будущем. Аккумулирование энергии — ответственный нервный центр всей энергосистемы; увеличение ресурсов от солнечных, ветровых и гидроисточников до ядерного и ископаемого топлива, до ресурсов со стороны спроса и акций эффективности системы. Система хранения солнечных батарей может действовать как актив генерации, передачи и распределения, иногда все вместе в одном активе. В конечном счете, система хранения — это передовая технология, которая может сэкономить деньги владельцев недвижимости, промышленников и правительства, повысить надежность и гибкость их энергоснабжения, ассимилировать экологически безопасные источники энергии и свести к минимуму вредное воздействие на окружающую среду.

Сократите счета за электроэнергию

Чем меньше зависимость от сети, тем меньше счет за электроэнергию! Использование перезаряжаемых батарей приводит к сокращению ваших счетов за электроэнергию, потому что вы будете потреблять меньше энергии из сети. Когда вы можете легко хранить и использовать свою собственную энергию, выкуп меньше, чем та, за которую энергия продается, что приводит к экономии средств.

Лучше и безопаснее для окружающей среды

До сих пор большая часть электроэнергии в сети вырабатывалась на угольных электростанциях и других видах ископаемого топлива. Хранение вашей энергии позволяет вам легко и удобно использовать доступную экологически чистую энергию. Ваша солнечная энергетическая система будет продолжать использовать минимальные ресурсы в течение всего года, производя при этом практически нулевые отходы, нулевой уровень шума и ухудшение качества воздуха/земли. Благодаря достижениям в области фотоэлектрических технологий панели загрязняют окружающую среду меньше, чем ископаемое топливо, в течение всего срока их службы.

Статистика системы солнечных батарей (с 2019 по 2027 год)

Мировой рынок солнечных батарей сегментирован по конечному пользователю, типу и региону. По типу делятся на свинцово-кислотные, никель-кадмиевые, литий-ионный и проточный аккумулятор. По конечному пользователю рынок подразделяется на промышленный, жилой и коммерческий. И, наконец, по регионам он разделен на Северную Америку, Европу, Азиатско-Тихоокеанский регион и Ламею. В 2019 году мировой рынок солнечных батарей оценивался в 113.4 млн долларов, и предполагается, что достигнет $360.4 млн к 2027 г.; процветает при среднегодовом темпе роста 15.5% в период с 2020 по 2027 год. Поскольку правительства во всем мире выступают за максимальное применение устойчивых источников энергии, ожидается, что спрос и потребность в системах хранения солнечных батарей вырастут в течение расчетного периода времени! Кроме того, ожидается, что рост интереса промышленников к решениям для хранения возобновляемой энергии приведет к новым инвестициям в ближайшие годы.

Рынок солнечных батарей по типу

В 2019 году на литий-ионный сектор пришлась максимальная доля дохода. Это связано с быстрой зарядкой и разрядкой литий-ионных аккумуляторов, что дополнительно способствует накоплению большого количества энергии или мощности, что приводит к более длительному использованию. Средний КПД литий-ионных аккумуляторов составляет 90–95 %, а свинцово-кислотных — около 80–85 %. Усовершенствованный свинцово-кислотный аккумулятор станет еще одним выгодным сегментом в будущем.

Рынок солнечных батарей по конечному пользователю

На этом графике промышленный сегмент отмечен самой высокой долей выручки в 2019 году. Это связано с высоким спросом со стороны различных промышленных конечных пользователей на дополнительные решения для хранения энергии в виде аккумуляторных систем хранения. Жилищный сегмент остается самым низким источником дохода как в 2019, так и в 2027 году. Более того, новые привлекательные льготы и схемы налоговых льгот со стороны правительств будут еще больше привлекать новых конечных пользователей в этот сектор в ближайшие годы.

Какие существуют типы солнечных батарей? (Плюсы и минусы)

В настоящее время используются четыре основных разновидности солнечных аккумуляторных батарей:

1. Никель-кадмиевые (Ni-Cd) батареи
2. Свинцово-кислотные батареи
3. Литий-ионные солнечные батареи
4. Расходные батареи

Каждая из этих батарей имеет свои плюсы и минусы, когда речь идет о емкости хранения энергии, эффективности, обслуживании, стоимости и долговечности. Солнечные батареи предназначены для солнечных систем и отличаются от обычных батарей. В то время как каждый тип батареи должен соответствовать определенным требованиям безопасности и надежности, чтобы быть популярным, продаваться и устанавливаться в различных сегментах — жилом, промышленном и коммерческом секторе; Помимо этих установленных стандартов, существует очень минимальная стандартизация спецификаций и функций этих аккумуляторов, доступных на рынке сегодня!

Эти солнечные батареи в последнее время становятся все более популярными, поскольку они способны удовлетворять растущие потребности мира в энергии при незначительном воздействии на окружающую среду. Эти батареи специально разработаны для солнечных систем с отличными характеристиками. Итак, без дальнейших промедлений, давайте углубимся в плюсы и минусы этих солнечных батарей:

Никель-кадмиевые (Ni-Cd) батареи

Эта аккумуляторная технология используется уже более 100 лет, так что это старая проверенная технология хранения. Ni-Cd относительно дешевле по сравнению с более новыми типами батарей и имеет хорошую удельную энергию по сравнению с такими технологиями, как свинцово-кислотные. Они являются лучшими вариантами для бесперебойный источник питания и использование в приложениях запуска генератора. Две особенности, которые привели к снижению спроса на никель-кадмиевые батареи: они не полностью разряжаются перед зарядкой, и батарея начинает терять свою емкость / очень токсична для окружающей среды.

Плюсы

• DoD (глубина разряда) – около 90%
• Плотность энергии — 50-150 Втч/л
• КПД – около 70%-85%
• Размер — аккумуляторы на 1.2 вольта (исключение — размер на 9 вольт)
• Срок службы – более длительный срок службы (1,000-2,000 циклов)
• Лучшая особенность – способность работать при экстремальных температурах.
• Техническое обслуживание – требуется минимальное техническое обслуживание из-за более простой технологии
• Цена – дешевле по сравнению с другими аккумуляторами

Минусы

• Использует кадмий, который чрезвычайно токсичен и вреден для окружающей среды.
• Ограниченная вместимость заряда и место для хранения
• Не выбирайте мелкомасштабное использование

Свинцово-кислотные батареи

Эти батареи были опробованы и испытаны для хранения энергии в течение более длительного времени, и они пользовались спросом из-за своей надежности. По сравнению с современными аккумуляторными батареями свинцово-кислотные аккумуляторы имеют низкую удельную энергию. Свинцово-кислотные аккумуляторы представляют собой одну из старейших технологий перезаряжаемых аккумуляторов и могут использоваться в самых разных областях, включая небольшие хранилища, такие как системы ИБП, освещение и питание для автомобилей, а также крупные / сетевые хранение энергосистем.

Плюсы

• DoD (глубина разряда) — свинцово-кислотные (гелевые и AGM) аккумуляторы не разряжаются более чем на 30–50% ежедневно, за исключением случаев аварийного резервного питания.
• Плотность энергии — 80-90 Втч/л
• Эффективность заряда/разряда — 50%-85%
• Срок службы – 500-1,200 циклов
• Цена - дешевле

Минусы

• Имеет меньшую глубину разряда и, следовательно, более короткий срок службы
• Чувствителен к температуре и требует вентилируемых помещений для максимальной производительности
• Тяжеловат по весу и занимает много места

Литий-ионные аккумуляторы

Литий-ионные аккумуляторы новее по сравнению с другими типами аккумуляторов. Благодаря своим технологическим достижениям литий-ионные батареи стали одними из наиболее широко используемых солнечных батарей в сегодняшнюю эпоху. Их термостойкость и экологичность делают их популярными и востребованными у современного поколения.

Плюсы

• Глубина разряда (DoD) — у большинства современных литий-ионных аккумуляторов глубина разряда находится в диапазоне от 80% до 95%.
• Эффективность заряда/разряда — 80%-90%
• Срок службы – 500-2,000 циклов
• Техническое обслуживание – низкие эксплуатационные расходы
• Цена - дорого
• Энергоемкость – 100-265 Втч/кг

Минусы

• Это дороже, чем другие технологии хранения энергии
• Более подвержен тепловому разгону и возгоранию (только при неправильной установке)

Расходные батареи

Эти батареи являются новинкой в ​​решении для хранения солнечной энергии и находятся в стадии разработки! Поскольку он основан на воде и не включает использование каких-либо токсичных металлов, очевидно, что проточные батареи получат более широкое распространение в ближайшие годы.

Плюсы

• DoD (глубина разрядки) — почти 100% DoD, что приводит к максимальному использованию хранилища
• Плотность энергии: 15-25 Втч/л
• Эффективность заряда/разряда: 75-80%
• Срок службы – неограниченный срок службы
• Техническое обслуживание – низкие эксплуатационные расходы
• Воздействие на окружающую среду – на водной основе и полностью нетоксичный по своей природе

Минусы

• Его технологические достижения все еще находятся на ранних стадиях
• Это дорого по сравнению с другими батареями
• Низкая скорость заряда и разряда

Как решить, какие характеристики батареи лучше всего соответствуют вашим потребностям?

Существует ряд различных критериев принятия решений и точек сравнения, которые следует использовать при оценке вариантов хранения энергии. Ниже приведены несколько общих критериев принятия решения и характеристики батареи, которые наиболее важны, если эти критерии соответствуют вашей ситуации:  

• Жилое использование - в последнее время литий-ионные батареи стали более популярными по сравнению со свинцово-кислотными батареями в качестве предпочтительного варианта для домашнего хранения солнечной энергии из-за их более длительного срока службы, большей емкости для хранения энергии и эффективности.
• Крупные автономные системы – свинцово-кислотные аккумуляторы являются одним из самых надежных и часто используемых вариантов, поскольку это правильно спроектированная система, срок службы которой обычно составляет около 10–15 лет или даже дольше.
• Лучший тип батареи для автономных солнечных систем - Литиевые и AGM аккумуляторы
• Лучшая аккумуляторная система для уличные фонари на солнечных батареях – Система хранения свинцово-кислотных аккумуляторов
• Лучший тип батареи для солнечных садовых фонарей или гаджетов на солнечной энергии - аккумуляторы LiFePO4 
• Нужен более длительный срок службы - Если вам нужна аккумуляторная система с самым длительным сроком службы, которую вы можете использовать максимальное количество раз, выберите литий-железо-фосфатные (LFP) батареи.
• Меньше свободного места – Если у вас есть ограничения по пространству и вы хотите получить максимальную емкость из наименьшего доступного пространства, выберите литий-ионные никель-марганцево-кобальтовые (NMC) батареи.
• В поисках максимальной безопасности – Если вам нужна аккумуляторная система хранения с наивысшим рейтингом безопасности, обратите внимание на аккумуляторы LFP.

Что нужно учитывать при покупке лучшей солнечной батареи

Одним из наиболее важных аспектов является знание всего о солнечных батареях и способах их использования после установки. Чтобы упростить вам задачу, ниже приведены несколько моментов, которые необходимо учитывать при покупке солнечной батареи:

• Вместимость, эффективность – Чтобы найти систему, наиболее подходящую для вашего использования, вы должны заранее знать емкость аккумулятора того типа, который вы планируете приобрести. Имейте в виду, что батареи поставляются с характеристиками общей емкости и полезной емкости. Всегда предпочитайте аккумуляторную систему хранения с максимальной эффективностью, емкостью и DoD.
• Тип батареи, срок службы и деградация – При поиске наилучшего типа солнечных аккумуляторных батарей для покупки есть несколько доступных альтернатив/вариантов, которые в настоящее время пользуются спросом на рынке. У каждого типа батареи есть свои преимущества и недостатки, поэтому выбирайте тот, у которого больше срок службы и цикл работы от батареи.
• Гарантия на продукт и производительность – Очень важно знать, как долго прослужит ваша батарея. Срок службы батареи может быть указан в гарантии на продукт, что очень важно. Поскольку солнечные батареи являются дорогостоящими и требуют больших инвестиций, вам необходимо быть особенно осторожным при просмотре всего продукта и гарантийных карт и спецификаций, прежде чем окончательно определиться с типом батареи.
• Общие технические условия - Помимо вышеупомянутых моментов, вам также необходимо учитывать вес, размер, воздействие на окружающую среду и будущие затраты на техническое обслуживание, связанные с аккумуляторной системой, в которую вы планируете инвестировать! Детально продумайте каждый пункт и доработайте аккумуляторную систему, которая идеально соответствует вашему бюджету, использованию и требованиям.

Заключение

Ответ на вопрос «Какая солнечная батарея лучше для хранения?» это не так просто, как вы думаете, потому что у каждой батареи есть несколько плюсов и минусов, которые необходимо сопоставить. Прежде чем выбрать систему хранения на солнечных батареях, которая идеально соответствует вашим потребностям, вы должны помнить о четырех ключевых аспектах солнечной батареи: Емкость и мощность, глубина разряда, эффективность в обе стороны и гарантия.

Жизненно важные характеристики батареи, которую вы выберете, в дальнейшем определят, как долго будут работать ваши солнечные батареи и какой срок службы батареи следует ожидать! Например, от того, насколько быстро снижается номинальная емкость батареи, будет зависеть, как долго ее можно будет использовать до необходимости замены. Типичная домашняя система солнечных батарей имеет срок службы батареи от 5 до 15 лет, прежде чем производительность батареи начнет ухудшаться.