Nii nagu erinevat tüüpi päikesepaneelid muudavad päikeseenergiasüsteemi toimimist ja hooldamist, mõjutavad mitut tüüpi patareid päikese-pluss-salvestussüsteemi jõudlust ja hooldust. Kui keegi otsib odavat ja vastupidavat energiasalvestustoodet, võivad pliiakud olla tee, mida mööda minna, kuid see nõuab rohkem hooldust. Liitium-ioonaku salvestussüsteemid on peamine võimalus päikeseenergiasüsteemide omanikele, kes vajavad hooldusvaba lähenemist, kuid need ei sobi äärmuslikesse keskkondadesse.
Akuhooldustööde erinevad tasemed võivad mõjutada seda, millist energiasalvestussüsteemi kasutatakse päikeseenergia + energia salvestamiseks. Järgnevalt selgitatakse mitme päikeseenergia tootmise tööstuses kasutatava ühise akuenergia salvestustoote hooldusnõudeid: liitium-ioonakud, plii-happelised patareid, nikkel-kaadmiumakud, vooluakud.
(1) Liitium-ioonaku
Eguana Technologiesi asutaja ja CTO Brent Harrise sõnul on liitium-ioonakud enamiku päikeseenergia rakenduste jaoks valitud energiasalvestusvahend nende suure tiheduse, madala hoolduse ja madalate kulude tõttu. Liitiumakud ei sobi teatud konkreetseteks rakendusteks, näiteks äärmuslikeks temperatuurivahemikeks või pikaajalise energia salvestamiseks, ning muud patareid võivad olla kulutõhusamad. Liitium-ioonakude suurim hooldusvahend on lagunemiskiirus. Nii nagu mobiiltelefoni akud, on ka päikeseenergiaseadmete energiasalvestussüsteemides kasutatavad liitiumakud pärast teatud arvu laenguid ja heitmeid tõsiselt ammendunud. Arendajad peavad planeerima selle lagunemiskiiruse. Kaks kõige levinumat liitium-ioonaku tüüpi, mida kasutatakse päikese-pluss-salvestusprojektides, on liitiumraudfosfaadi (LFP) patareid ja liitiumnikkel mangaani koobalti (NMC) patareid.
(2) Liitiumraudfosfaadi (LFP) aku
Liitiumraudfosfaadi (LFP) patareid on ohutud ja vastupidavad patareid. Kuna koobaltit ei kasutata, ei ole termilise äravoolu (tulekahju) probleemi ning ventilatsiooni- või jahutusmeetmeid ei ole vaja, nii et seda saab hõlpsasti paigaldada siseruumides, muutes selle ideaalseks elamu energia salvestamise rakenduste jaoks. Liitiumraudfosfaadi (LFP) akude tootja Sonnen Corporationi sõnul sobivad patareid ideaalselt statsionaarseteks energiasalvestusrakendusteks, eriti kui akusid tuleb päikeseenergia omatarbimise optimeerimiseks ja võrku ühendatud teenusteks iga päev jalgrattaga sõita.
Liitium-raudfosfaadi (LFP) akud ei vaja enam hooldust, kuid nende paigaldamine võib mõjutada jõudlust. Liitiumakud on vajalikud akuhaldussüsteemi (BMS) kasutamiseks, mis jälgib automaatselt iga aku temperatuuri, laadimisolekut, tsükli eluiga jne, et maksimeerida jõudlust. Niikaua kui energiasalvestussüsteem on paigaldatud vastuvõetavasse temperatuurivahemikku ja kõrgusele, ei ole hooldusmeetmed vajalikud.
"Niikaua kui liitiumraudfosfaadi (LFP) patareisid hoitakse ja paigaldatakse kohas, mis vastab toote kasutuselevõtu keskkonnale, ei ole regulaarne hooldus vajalik," ütles Sonneni tehnoloogia asepresident Carlos Restrepo. See on tähtis. Patareid ei pea olema hooajalisteks temperatuurimuutusteks valmis."
EnSync Energy tegevjuht Brad Hansen ütles: "Liitiumraudfosfaadi (LFP) patareisid võib ohustada ülelaadimine, kõrged temperatuurid ning isegi füüsilised kahjustused ja stress, seega tuleb ohutust säilitada. Kui patareisid kasutatakse eluruumides või nende läheduses, on kõige ohutuma aku valimine süsteemi oluliseks osaks oluline juhtpõhimõte."
(3) Liitiumnikkel mangaani koobaltoksiidi (NMC) aku
Liitiumnikkel Mangaani koobaltoksiidi (NMC) akud on vastupidavad ja väga ohutud seni, kuni neid jälgib akuhaldussüsteem. Lisades aku keemiale selliseid elemente nagu nikkel ja mangaan, võib aku salvestada rohkem elektrit kui muud tüüpi liitium-ioonakud.
Nagu teisedki liitiumakud, ei vaja liitiumnikkel-mangaani koobaltoksiidi (NMC) patareid suurt hooldust. Akuhaldussüsteem (BMS) jälgib aku pinget, voolu ja temperatuuri, et tagada ohutus ja kasutusiga.
Eguana Harris ütles: "Äärmuslik töö võib lühendada aku eluiga ja seiresüsteem salvestab operatsiooni akuhaldussüsteemi (BMS) kaudu, et teatada garantiinõuetest. Mis tahes potentsiaalselt ohtlikes töötingimustes lülitab akuhaldussüsteem (BMS) süsteemi välja." Ettevõtte aku energiasalvestussüsteem kasutab LG Chemi liitiumnikkelmangaani koobaltoksiidi (NMC) patareisid.
Liitiumnikkelmangaani koobaltoksiidi (NMC) patareisid saab talvel kasutada seni, kuni on kinnitatud ohutu temperatuurivahemik.
"Kui on vaja hooajalisi energiasalvestussüsteeme, tuleks neid hoida siseruumides," ütles Harris, tuues äärmusliku näitena Kanada talved.
(4) Vooluakud - eriti tsinkbromiidi (ZNBR) patareid
Tsinkbromiidi (ZNBR) vooluakud (kõige sagedamini valmistatud Primus Poweri poolt) sobivad hästi suuremahuliste pikaajaliste energiasalvestussüsteemide jaoks. Vooluakud kasutavad elektrilaengu tagamiseks kahte keemilist komponenti, mis on lahustatud eraldajaga eraldatud vedelikus. Tsinkbromiidi (ZNBR) vooluakudel on elektrolüüdis lahustunud tsinkbromiidisoolad. Primus Poweri kasutatav akutehnoloogia erineb veidi tavalistest tsinkbromiidi (ZNBR) vooluakudest ja selle eraldaja ei vaja puhastamist ega asendamist. Primus Power kasutab elektrolüüdi salvestamiseks mahutiid ja selle vooluakudel on lõputud laadimis-tühjendustsüklid ilma jõudluse halvenemiseta. Vooluakud vajavad tavaliselt väga vähe hooldust.
Vooluakud on nagu kütuseelemendid, nii et need on lihtsalt elektroonika ja elektrolüüsidega kastid. Primus ütleb, et tema Energy Pods tooted vajavad ainult sertifitseeritud toimingute ja hoolduse (O&M) hooldustehnikute iga-aastaseid hooldusvisiite rutiinsete kontrollide tegemiseks, õhufiltrite asendamiseks ja elektrolüütide täiendamiseks. Vooluakusid saab kasutada talvel ja neid saab paigaldada väga külmades tingimustes.
"Jälgime kõiki kasutusele võetud akusid ööpäevaringselt, et tagada nõuetekohane töö ja tegeleda ennetavalt võimalike valdkonnaprobleemidega. Need andmed on reaalajas kättesaadavad ka omaniku O&M pakkujale," ütles Primus Poweri CCO Jorg Heinemann. Akud on konstrueeritud kestma nii kaua, kui mitte rohkem, päikeseenergial töötavad elektrijaamad, millel on energiasalvestuslahendused, ning ei vaja täiendusi ega regulaarseid asendusi, nagu liitium-ioonakud.
(5) Pliihappe aku
On hästi teada, et pliihappe patareid on usaldusväärsed ja odavad. Nende võrgutaolised struktuurid kastetakse happelistesse elektrolüütidesse, mille elektrolüüdid võivad vajada pikaajalist täiendamist. Akud on materjali tõttu rasked ja mõned tuleb paigaldada ventileeritud piirkondadesse. Nende töö- ja hooldusnõuded on praegu hästi mõistetavad, seega sobivad need ideaalselt enamiku päikese+ salvestusrakenduste jaoks ja neid tuleks hoida mõõduka temperatuuriga kuivas kohas.
Pliiakude klemmiühendusi tuleks kontrollida mitu korda aastas, et tagada nende lahtinemine aja jooksul. Üleujutatud pliihappe patareisid tuleb regulaarselt täiendada destilleeritud veega. Klaaskiust eraldaja (AGM) patareid ja geel-plii-happe patareid on hermeetiliselt suletud ja seetõttu ei vaja elektrolüütide täiendamist.
Kui pliihappe akut ei kasutata ajutiselt, tuleb see korralikult ladustada. Trooja aku ütleb, et pliihappe akud tühjenevad aja jooksul ise ja neid tuleb laadida minimaalsele tasemele isegi siis, kui need ei ole koormusega ühendatud. See isetühjenemise määr varieerub sõltuvalt temperatuurist, kusjuures kõrged temperatuurid suurendavad tühjenduskiirust ja madalad temperatuurid vähendavad tühjenduskiirust.
Trooja aku eksperdid ütlesid: "Pliihappepatareide hooldus ei ole väga raske, kuid hooldustööd on suured. See kehtib eriti pliihappe patareide kohta, mis tuleb veega täita. Destilleeritud vee lisamisel elektrolüüdi taseme täiendamiseks hape puutub kokku. Soovitame akuhoolduspersonalil kanda kaitseprille ja kindaid. Kui kliendid on mures aku hoolduse pärast, võivad nad selle ülesande täitmiseks küsida välist abi."
(6) Nikkel-kaadmiumi (NiCd) aku
Niklipõhised akud sobivad ideaalselt kaugvõrguvälistele seadmetele nõudlikes rakendustes, kus on vaja usaldusväärset varuvõimsust ja regulaarne hooldus ei ole võimalik. Nad töötavad hästi äärmuslikel temperatuuridel ja sügavates heitmetes.
EnerSys ütles, et sarnaselt pliihappe aku hooldajatele tuleb nikkel-kaadmiumi (NiCd) patareisid regulaarselt kontrollida ja täiendada. Kuna nikli-kaadmiumi (NiCd) akud võivad töötada laia töötemperatuurivahemikus, ei pea te talvel valmistuma äärmuslikuks külmaks, kuid patareisid ei tohiks hoida alla -22 ° F. Ninikkel-kaadmiumi (NiCd) patareisid saab säilitada (ei ole koormusega ühendatud) kuni 12 kuud, kui keskkond on kuiv ja õiges temperatuurivahemikus.
Jay Frankhouser, EnerSysi varuenergia äriarenduse ja turunduse direktor. "NiCd-akude pingenäite ja elektrolüütide taseme kontrolle saab hõlpsasti teha akusüsteemi omanik. Vee lisamist saab teha omanik, kuid nad peavad võtma paigaldus- ja kasutusjuhendis kirjeldatud ohutusabinõusid. Kuigi võimsuse testimist või muud elektroonilist testimist peaksid tegema kvalifitseeritud tehnikud."