Aivan kuten erityyppiset aurinkopaneelit muuttavat aurinkosähköjärjestelmän käyttöä ja ylläpitoa, useat akut vaikuttavat aurinko-plus-varastojärjestelmän suorituskykyyn ja ylläpitoon. Jos joku etsii halpaa ja kestävää energian varastointituotetta, lyijyakut voivat olla oikea tapa, mutta se vaatii enemmän huoltoa. Litiumioniakkuvarastojärjestelmät ovat valtavirtavaihtoehto aurinkovoimajärjestelmien omistajille, jotka vaativat huoltovapaata lähestymistapaa, mutta ne eivät sovellu äärimmäisiin ympäristöihin.
Eritasoiset akun huoltotyöt voivat vaikuttaa siihen, mitä energian varastointijärjestelmää käytetään aurinkoenergian ja energian varastointiin. Seuraavassa selitetään useiden aurinkoenergian tuotannossa käytettävien yleisten akkuenergian varastointituotteiden huoltovaatimukset: litiumioniakut, lyijyakut, nikkeli-kadmium-akut, virtausakut.
(1) Litiumioniakku
Eguana Technologiesin perustajan ja teknologiajohtajan Brent Harrisin mukaan litiumioniakut ovat energian varastointituote useimmille aurinkosähkösovelluksille niiden suuren tiheyden, alhaisen ylläpidon ja alhaisten kustannusten vuoksi. Litiumparistot eivät sovellu joihinkin tiettyihin sovelluksiin, kuten äärimmäisiin lämpötiloihin tai joissa tarvitaan pitkäaikaista energian varastointia, ja muut akut voivat olla kustannustehokkaampia. Litiumioniakkujen suurin huoltokohde on hajoamisnopeus. Aivan kuten matkapuhelinakut, aurinkovoimaloiden energian varastointijärjestelmissä käytettävät litiumparistot tyhjenevät vakavasti tietyn lataus- ja purkumäärän jälkeen. Kehittäjien on suunniteltava tämä huononemisnopeus. Kaksi yleisintä aurinko-plus-varastointiprojekteissa käytettyä litiumioniakkutyyppiä ovat litiumrautafosfaattiakut (LFP) ja litium-nikkeli-mangaanikobolttiakut (NMC).
(2) Litium-rautafosfaatti (LFP) -akku
Litium Iron Phosphate (LFP) -akut ovat turvallisia ja kestäviä akkuja. Koska kobolttia ei käytetä, siinä ei ole lämpöä (palo)ongelmaa eikä ilmanvaihto- tai jäähdytystoimenpiteitä vaadita, joten se voidaan asentaa helposti sisätiloihin, mikä tekee siitä ihanteellisen asuinenergian varastointisovelluksiin. Litiumrautafosfaattiakkuja (LFP) valmistavan Sonnen Corporationin mukaan akut sopivat ihanteellisesti kiinteisiin energianvarastointisovelluksiin, varsinkin kun akut on kierrätettävä päivittäin aurinkoenergian omakulutuksen optimointia ja verkkoon liitettyjä palveluita varten.
Litium Iron Phosphate (LFP) -akut eivät vaadi enempää huoltoa, mutta niiden asennuspaikka voi vaikuttaa suorituskykyyn. Litiumakkujen on käytettävä akunhallintajärjestelmää (BMS), joka tarkkailee automaattisesti kunkin akun lämpötilaa, lataustilaa, käyttöikää jne. suorituskyvyn maksimoimiseksi. Niin kauan kuin energian varastointijärjestelmä on asennettu hyväksyttävälle lämpötila-alueelle ja korkeudelle, huoltotoimenpiteitä ei tarvita.
"Niin kauan kuin litiumrautafosfaattiakkuja (LFP) varastoidaan ja asennetaan paikkaan, joka sopii tuotteen käyttöympäristöön, säännöllistä huoltoa ei tarvita", sanoi Carlos Restrepo, Sonnenin teknologiajohtaja. Se on tärkeää. Akkuja ei tarvitse valmistaa vuodenaikojen lämpötilan muutoksiin."
Brad Hansen, EnSync Energyn toimitusjohtaja, sanoi: "Lithium Iron Phosphate (LFP) -akut voivat olla alttiina ylilatauksen, korkeiden lämpötilojen ja jopa fyysisten vaurioiden ja rasituksen uhille, joten turvallisuutta on ylläpidettävä. Kun akkuja käytetään sisällä tai lähellä niitä asuintiloja, Turvallisimman akun valitseminen olennaiseksi osaksi järjestelmää on tärkeä ohjaava periaate."
(3) Litium-nikkeli-mangaani-kobolttioksidiakku (NMC).
Litium Nickel Mangane Cobalt Oxide (NMC) -akut ovat kestäviä ja erittäin turvallisia, kunhan niitä valvoo akunhallintajärjestelmä. Lisäämällä elementtejä, kuten nikkeliä ja mangaania akun kemiaan, akku voi varastoida enemmän sähköä kuin muun tyyppiset litiumioniakut.
Kuten muut litiumakut, litium-nikkeli-mangaanikobolttioksidiakut (NMC) eivät vaadi suurta huoltoa. Akunhallintajärjestelmä (BMS) valvoo akun jännitettä, virtaa ja lämpötilaa turvallisuuden ja käyttöiän varmistamiseksi.
Eguana's Harris sanoi: "Äärimmäinen käyttö voi lyhentää akun käyttöikää, ja valvontajärjestelmä tallentaa toiminnan akunhallintajärjestelmän (BMS) kautta ilmoittaakseen takuuvaatimuksista. Kaikissa mahdollisesti vaarallisissa käyttöolosuhteissa akunhallintajärjestelmä (BMS) sammuu järjestelmän alas." Yrityksen akkuenergian varastointijärjestelmä käyttää LG Chemin litium-nikkeli-mangaanikobolttioksidiakkuja (NMC).
Litium-nikkeli-mangaani-kobolttioksidiakkuja (NMC) voidaan käyttää talvella, kunhan turvallinen lämpötila-alue on vahvistettu.
"Jos tarvitaan kausiluonteisia energian varastointijärjestelmiä, ne tulisi varastoida sisätiloissa", Harris sanoi ja mainitsi Kanadan talvet ääriesimerkkinä.
(4) Flow-akut - erityisesti sinkkibromidi (ZNBR) -akut
Sinkkibromidi (ZNBR) virtausakut (yleisimmin Primus Powerin valmistamat) soveltuvat hyvin suuriin pitkäaikaisiin energian varastointijärjestelmiin. Flow-akut käyttävät kahta nesteeseen liuotettua kemiallista komponenttia, jotka on erotettu erottimella sähkövarauksen aikaansaamiseksi. Sinkkibromidi (ZNBR) virtausakkuissa on sinkkibromidisuoloja liuotettuna elektrolyyttiin. Primus Powerin käyttämä akkutekniikka eroaa hieman perinteisistä sinkkibromidi (ZNBR) virtausakuista, eikä sen erotin vaadi puhdistusta tai vaihtoa. Primus Power käyttää varastosäiliöitä elektrolyytin varastointiin, ja sen virtausakuissa on äärettömät lataus-purkausjaksot ilman suorituskyvyn heikkenemistä. Flow-akut vaativat yleensä hyvin vähän huoltoa.
Flow-akut ovat kuin polttokennoja, joten ne ovat vain laatikoita, joissa on elektroniikkaa ja elektrolyysilaitteita. Primus sanoo, että sen Energy Pods -tuotteet vaativat vain vuosittaisia huoltokäyntejä sertifioiduilta huolto- ja huoltoteknikoilta rutiinitarkastuksia, ilmansuodattimien vaihtoa ja elektrolyyttien lisäämistä varten. Flow-akkuja voidaan käyttää talvella ja ne voidaan asentaa erittäin kylmiin olosuhteisiin.
"Seuraamme kaikkia käytössä olevia akkuja 24/7 varmistaaksemme oikean toiminnan ja käsitelläksemme mahdollisia kenttäongelmia ennakoivasti. Nämä tiedot ovat myös omistajan O&M-palveluntarjoajan saatavilla reaaliajassa", sanoi Primus Powerin CCO Jorg Heinemann. Akut on suunniteltu kestämään yhtä kauan, ellei enemmän kuin aurinkovoimalat, joissa on energian varastointiratkaisuja, eivätkä ne vaadi lisäyksiä tai säännöllisiä vaihtoja, kuten litiumioniakkuja."
(5) Lyijyakku
Tiedetään hyvin, että lyijyakut ovat luotettavia ja edullisia. Niiden ristikkomaiset rakenteet ovat upotettuja happamiin elektrolyytteihin, joiden elektrolyytit saattavat vaatia pitkäaikaista täydennystä. Akut ovat materiaalista johtuen raskaita ja osa on asennettava tuuletettuun tilaan. Niiden käyttö- ja huoltovaatimukset ymmärretään hyvin tässä vaiheessa, joten ne ovat ihanteellisia useimpiin aurinko- ja varastointisovelluksiin, ja niitä tulee varastoida kuivassa paikassa kohtuullisessa lämpötilassa.
Lyijyakkujen napaliitännät tulee tarkistaa useita kertoja vuodessa, jotta ne eivät löysty ajan myötä. Vuotaneet lyijyakut on täytettävä säännöllisesti tislatulla vedellä. Lasikuituerotusakut (AGM) ja geelilyijyhappoakut ovat hermeettisesti suljettuja eivätkä siksi vaadi elektrolyytin lisäystä.
Jos lyijyakkua ei käytetä tilapäisesti, se on säilytettävä asianmukaisesti. Trojan Battery sanoo, että lyijyakut purkautuvat itsestään ajan myötä ja ne on ladattava minimitasolle, vaikka niitä ei olisi kytketty kuormaan. Tämä itsepurkautumisnopeus vaihtelee lämpötilan mukaan, korkeat lämpötilat lisäävät purkausnopeutta ja alhaiset lämpötilat vähentävät purkausnopeutta.
Trojan Batteryn asiantuntijat sanoivat: "Lyijyakkujen vaatima huolto ei ole kovin vaikeaa, mutta huoltotyöt ovat suuria. Tämä koskee erityisesti lyijyakkuja, jotka on täytettävä vedellä. Kun lisätään tislattua vettä täydentämään akkua. elektrolyyttitaso, Happo altistuu. Suosittelemme, että akun huoltohenkilöstö käyttää suojalaseja ja käsineitä. Jos asiakkaat ovat huolissaan akun huollosta, he voivat pyytää ulkopuolista apua tämän tehtävän suorittamiseen."
(6) Nikkelikadmium (NiCd) -akku
Nikkelipohjaiset akut ovat ihanteellisia etäasennuksiin verkon ulkopuolella vaativissa sovelluksissa, joissa tarvitaan luotettavaa varavirtaa eikä säännöllinen huolto ole mahdollista. Ne toimivat hyvin äärimmäisissä lämpötiloissa ja syväpurkauksissa.
EnerSys sanoi, että kuten lyijyakkujen ylläpitäjät, myös nikkelikadmium-akut (NiCd) tulee tarkastaa ja täydentää säännöllisesti. Koska nikkelikadmium (NiCd) -akut voivat toimia laajalla käyttölämpötila-alueella, sinun ei tarvitse varautua äärimmäiseen kylmyyteen talvella, mutta akkuja ei saa säilyttää alle -22 asteen F. Nikkelikadmium (NiCd) ) akkuja voidaan säilyttää (ei kytkettynä kuormaan) jopa 12 kuukautta, kunhan ympäristö on kuiva ja oikealla lämpötila-alueella.
Jay Frankhouser, EnerSysin varavoiman liiketoiminnan kehitys- ja markkinointijohtaja. "NiCd-akkujen jännitelukemat ja elektrolyyttitason tarkistukset voi tehdä helposti akkujärjestelmän omistajan toimesta. Veden lisäämisen voi tehdä omistaja, mutta hänen on noudatettava asennus- ja käyttöohjeessa esitettyjä turvatoimia. Kapasiteetin testauksen tai muut elektroniset testaukset tulee tehdä pätevien teknikkojen toimesta."