Аккумуляторы являются одним из главных компонентов солнечной электростанции, которые обеспечивают возможность хранить полученную электроэнергию для дальнейшего потребления. От правильного выбора батареи напрямую зависит стабильность и эффективность работы всей системы, поэтому этот процесс имеет ключевое значение. В этой статье мы с вами рассмотрим, что такое аккумулятор для солнечной станции, сколько нужно аккумуляторов для солнечных батарей, виды и сравнения двух наиболее распространенных аккумуляторов. 

Что такое аккумулятор для солнечной станции

Солнечная активность в большинстве случаев очень неравномерна и наибольшее количество энергии от солнечных панелей как правило генерируется в обеденное время, однако пиковое потребление электроэнергии преимущественно утром и вечером, поэтому оптимальным решением было бы собранную энергию в течение дня как-то сохранить и использовать ее в более удобное время. С такой же легкой, но непростой задачей прекрасно справляются аккумуляторы для солнечных панелей, функция которых заключается в накапливаемой электроэнергии, которую в дальнейшем можно использовать для обеспечения работы бытовых приборов, или при перебоях электроснабжения или ночью (если это нужно). Состоит такой аккумулятор из одного или нескольких аккумуляторов, соединенных параллельно или последовательно для достижения требуемых параметров напряжения и емкости.

Аккумуляторная батарея работает по принципу химических превращений, протекающих в ее внутренней структуре. В процессе зарядки через батарею проходит электрический ток, который влечет за собой изменение химического состава в ее составляющих и накапливает энергию в виде электрического заряда. При разрядке батарея отдает накопленную электроэнергию для дальнейшего использования.

Очень важно тщательно выбирать накопитель для солнечных батарей, поскольку это влияет на:

• срок службы;
• безопасность и работоспособность;
• продолжительность работы и мощность нагрузки;
• производительность системы электроснабжения;
• эффективность аккумулятора.

Сколько нужно аккумуляторов для солнечных панелей?

Для того чтобы определиться с количеством аккумуляторов, которое необходимо для солнечных панелей, опирайтесь на такие факторы, как:

• какая мощность солнечных батарей;
• желаемый резерв энергии - резерв энергии это дополнительный объем накопленной энергии в аккумуляторных батареях, используемый в случае непредвиденных обстоятельств это может быть как резкое ухудшение погоды, так и повышение уровня потребления электроэнергии.
• среднее ежедневное потребление электроэнергии и максимально возможное время без солнечной генерации – скажем ваше ежедневное потребление электроэнергии составляет 10 киловатт-часов, а период без солнечной генерации длится около 2-х суток, то для обеспечения автономности понадобится аккумулятор емкостью 20 киловатт-часов.

Подчеркиваем, что это только ориентировочная рекомендация, и ваши конкретные потребности могут изменяться в зависимости от личных требований и обстоятельств.

Виды аккумуляторов для солнечных батарей

Для того чтобы выбрать соответствующий аккумулятор, сначала выясните, как вы планируете его использовать и на какой электростанции будете устанавливать. Напоминаем, что есть три вида электростанций, а именно:

1. Автономная – если отсутствует централизованная электросеть или есть, но очень плохая, то обычно устанавливается автономная электростанция, с ее помощью можно обеспечить электроснабжение собственного дома, офиса или для тех кому крайне нужно постоянное качественное электроснабжение (системы жизнеобеспечения и т.д.).

2. Сетевая – а вот для сетевых электростанций АБ не применяют, ибо нет нужды в накоплении энергии. Преимущественно их устанавливают в коммерческих целях, иначе говоря, всю производимую электроэнергию подают в энергосистему для того, чтобы продать ее по "Зеленому" тарифу.

3. Гибридная - это объединение функции из двух предыдущих электростанций того, что днем солнечные панели производят электроэнергию питающую и заряжающую аккумуляторные батареи, а чрезмерно производимая электроэнергия продается в сеть по "Зеленому" тарифу.

Для фотоэлектрической системы существует три вида аккумуляторов как:

1. Аккумуляторы литиевые

2. Свинцово-кислотные аккумуляторы

3. Щелочные аккумуляторы

Щелочные аккумуляторы редко используют из-за того, что они плохо работают при низких температурах и плохо держат заряд. К тому же, данные аккумуляторы довольно медленно заряжаются, но и медленно разряжаются. Преимущества щелочного аккумулятора в том, что они долговечны, устойчивы к перезаряду и сильному разряду, термическим повреждениям и коротким замыканиям.

Свинцовые и литиевые аккумуляторы стали наиболее широко используемыми в фотоэлектрических системах для накопления энергии от солнечных батарей.

Литиевые аккумуляторы для солнечных панелей

Литий-ионные батареи выделяются своей высокой энергоемкостью, ведь способны накапливать больше электроэнергии на единицу веса. Они показывают отличные показатели производительности, долговечности и безопасности, с легкостью выдерживают значительное количество циклов зарядки и разрядки. Кроме того, Li-Ion аккумуляторы лишены эффекта памяти, то есть их емкость не уменьшается из-за частичной зарядки.

Литий-ионные батареи в зависимости от их химического состава и конструкции делят на:

1. Железо-фосфатные (LiFePO4, LFP, IFR) – батареи с максимальной эффективностью и ресурсом, низким уровнем саморазряда, поддерживают зарядку высокими токами и гарантируют длительную цикличность работы. Характеризуются безопасностью, стойкостью к низким температурам и отличной адаптивностью для применения в системах солнечной энергетики.

2. Никель-марганцево-кобальтовые (NMC) - NMC батареи, как и железо-фосфатные, также с высокой производительностью и значительной энергоемкостью. Никель обеспечивает высокую энергетическую плотность батарей, позволяя аккумуляторам NMC сохранять значительное количество энергии в компактном размере. NMC аккумулятор – это идеальный выбор, когда требуется максимальная емкость в пределах ограниченного пространства.

Свинцово-кислотные аккумуляторы для солнечных панелей

Свинцово-кислотные аккумуляторы для солнечных панелей приобрели популярность благодаря их доступной стоимости, приемлемому сроку службы и высокой удельной мощности. Они используются в качестве аварийных или резервных источников электроэнергии. Такие аккумуляторы делятся на обслуживаемые и герметичные необслуживаемые. В области солнечной энергетики в основном используются герметичные модели (VRLA или SLA).

Свинцово-кислотные аккумуляторы классифицируют по следующим типам:

1. AGM-аккумулятор – использует электролит, абсорбированный губчатыми сепараторами из стекловолокна. Такая технология обеспечивает стабильную работу даже при экстремально низких температурах до -30 °C, характеризуется высоким уровнем безопасности, длительным сроком службы, низким уровнем саморазряда, быстрым зарядным процессом и другими преимуществами.

2. EFB наливной аккумулятор – имеет несколько ключевых особенностей: усиленную структуру сепараторов, увеличенную толщину пластин и электролит, остающийся в свободном состоянии.

Герметичные гелевые аккумуляторы (GE) удачно выдерживают циклы заряда-разряда, эффективно функционируют даже при сильных морозах и имеют длительный срок службы. В частности, гелевые батареи глубокого разряда (DC) и модели с трубчатыми пластинами (OPzV) широко используются в системах альтернативной энергетики.

Чтобы выяснить, какие аккумуляторы лучше всего подходят для использования с солнечными панелями, свинцово-кислотный или литий-ионный следует сравнить основные характеристики обоих типов:

1. Электролит и материалы электродов

• Литий-железо-фосфатный аккумулятор основан на использовании лития, который играет ключевую роль в переносе заряда между электродами.
• В свинцово-кислотных батареях электролит представлен серной кислотой, который служит запуском химической реакции.

2. Энергетическая плотность

• При покупке железо-фосфатного аккумулятора вы получаете возможность сохранять большее количество энергии на единицу веса.
• Свинцово-кислотные аккумуляторы не радуют своей энергетической плотностью, поэтому для обеспечения аналогичной емкости им требуется больше места и массы.

3. Срок службы и количество рабочих циклов

• Литий-ионные батареи способны выдерживать от 4000 до 6000 циклов зарядки и разрядки.
• Свинцово-кислотные батареи имеют меньшую продолжительность работы, поэтому обеспечивают от 300 до 1000 циклов зарядки-разрядки.

4. Глубокий разряд

• Литий-ионные аккумуляторы способны разряжаться на 80-90% без ощутимого влияния на их срок службы.
• Уровень заряда свинцово-кислотных батарей следует удерживать не ниже 50%.

Сравнивая аккумуляторы, можно заметить, что в большинстве случаев литий-ионная технология значительно превосходит свинцово-кислотную по показателям надежности, эффективности и другим параметрам. В то же время, для небольших автономных систем хранения, применяемых нерегулярно, менее затратные свинцово-кислотные модели могут быть более целесообразным выбором. Определить, какие аккумуляторы лучше подходят для солнечных батарей, не так просто. Окончательный выбор будет зависеть от множества факторов: размер вашего дома, технические параметры станции, а также ваши ожидания от работы системы хранения энергии.

Если вас интересуют эти или другие товары, Вы всегда можете найти и приобрести их в нашем интернет-магазине PROFF ELEKTRIKA.