U prošlosti je većina rezidencijalnih solarnih kupaca koji su koristili sisteme za skladištenje baterija koristila olovno-kiselinske baterije, posebno one koje su bile potpuno van mreže, ali u posljednjih nekoliko godina to se počelo mijenjati sve većom upotrebom litijum-jonskih baterija za stambene potrebe. sistemi za skladištenje energije. Dakle, šta je bolje za sisteme za skladištenje energije, litijum-jonske ili olovno-kiselinske baterije? Evo pregleda prednosti i mana oba.
Primjena olovnih baterija
Olovne baterije se koriste kao rezervno napajanje za stambena solarna postrojenja od 1970-ih. Iako su slične tradicionalnim automobilskim baterijama, baterije koje se koriste u stambenim sistemima za skladištenje energije poznate su kao baterije dubokog ciklusa jer se prazne i pune češće od većine automobilskih baterija.
Tradicionalno, olovno-kiselinske baterije koštaju manje od litijum-jonskih baterija, što ih čini privlačnijim za kućne korisnike. Međutim, oni imaju mnogo kraći radni vijek od litijum-jonskih baterija.
Olovne baterije imaju kraći radni vijek od litijum-jonskih baterija. Dok se neke ćelije olovne baterije mogu puniti i isprazniti do 1,000 puta, litijum-jonske baterije se mogu puniti i isprazniti između 1,000 i 4,000 puta.
Većina olovnih baterija ima životni vek od oko 5 godina i dolazi sa garancijom. Kao rezultat toga, rezidencijalni korisnici će morati mijenjati olovne baterije nekoliko puta tokom ukupnog vijeka trajanja solarne elektrane.
Olovne baterije su manje efikasne u skladištenju energije od drugih tehnologija skladištenja energije kao što su litijum-jonske baterije. Zbog niže efikasnosti, oni se takođe ne mogu puniti ili prazniti tako brzo kao sistemi za skladištenje litijumskih baterija.
Olovne baterije imaju nizak kapacitet pražnjenja, što znači da prevelika potrošnja energije može uzrokovati da se njihova sposobnost skladištenja energije brzo pogorša. Studija Nacionalne laboratorije za obnovljivu energiju (NREL) pokazala je da oslobađanje 50 posto energije u olovno-kiselinskoj bateriji omogućava joj da završi 1.800 punjenja i pražnjenja prije nego što joj kapacitet skladištenja značajno padne. Ako se isprazni do 80% kapaciteta, može izdržati samo 600 punjenja i pražnjenja, nakon čega će mu kapacitet značajno pasti.
Olovne baterije zahtijevaju više skladišnog kapaciteta i prostora od litijum-jonskih baterija zbog njihove relativno niske efikasnosti skladištenja i nemogućnosti potpunog pražnjenja. Olovno-kiselinske baterije su također mnogo teže od litijum-jonskih baterija, što zahtijevaju jače oslonce da ih drže i više prostora od litijum-jonskih baterija.
Olovo je otrovan teški metal i iako se može reciklirati, i dalje može uzrokovati zagađenje nepravilnim odlaganjem.
Primjena litijum-jonskih baterija
Litijum-jonske baterije brzo postaju baterije izbora za mnoge energetske aplikacije, od bežičnih električnih alata do laptop računara i vozila. Sve veći broj stambenih objekata za solarnu energiju koristi sisteme za skladištenje litijum-jonskih baterija. Međutim, litijum-jonske baterije i dalje imaju neka ograničenja, od kojih je prvo i najvažnije njihova visoka cijena.
Litijum-jonske baterije imaju veću početnu cenu od olovnih baterija. Teslin Powerwall sistem za skladištenje energije prodat je za 5.900 ili 6.600 dolara u SAD 2018. godine, što uključuje i prateći hardver. To je sistem baterija od 14kWh koji može isporučiti do 7kW snage pri vršnoj potražnji. Njegova cijena ne uključuje troškove instalacije, koji se obično kreću od $600 do $2,000.
Međutim, cijena litijum-jonskih baterija brzo padaju. Tokom proteklih nekoliko godina, troškovi različitih tehnologija za skladištenje baterija su procenjeni u izveštaju o analizi prosečnih troškova skladištenja energije. U svom najnovijem istraživanju, u novembru 2017., pokazalo je da je instalirana cijena sistema za pohranu energije olovnih baterija koji prati solarnu energiju u stambenim zgradama od 598 do 635 dolara po kilovat-satu. Instalirani troškovi za litijum-jonske baterije kretali su se od 831 do 1089 dolara po kWh.
Na osnovu ovih podataka, cijena olovno-kiselinske baterije od 14 kWh iznosi čak 8.372 dolara, dok je ekvivalentni kapacitet litijum-jonske baterije samo 11.634 dolara. Međutim, niska cijena olovnih baterija skriva mnoge druge troškove, kao što su kraći radni vijek i veći operativni troškovi.
Vremenom, cena naših baterijskih sistema će se značajno razlikovati. Istraživanja su pokazala da sistemi za skladištenje energije sa litijum-jonskim baterijama koštaju manje po megavat-satu od olovno-kiselinskih baterija. Sistemi olovnih baterija koštaju od 1.160 do 1.239 dolara po megavat-satu. Ovo se poredi sa cenom od 1.024 do 1.274 dolara po megavat-satu za sistem litijum-jonskih baterija.
Cena litijum-jonskih baterija je takođe nastavila da opada, kao što je utvrđeno u drugom izveštaju istraživanja. Litijum-jonske baterije su se 2010. godine prodavale za čak 1,000 kilovat-sat, a cijene su pale za više od 20 posto u narednim godinama. Do kraja 2016. prosječna prodajna cijena litijum-jonskih baterija bila je niža za 209 dolara po kilovat-satu.
Međutim, industrijski stručnjak je istakao da se ove cijene uglavnom odnose na baterije koje isporučuju proizvođači električnih vozila. On kaže: "Zbog mnogo nižih narudžbi od strane proizvođača stacionarnih sistema za skladištenje energije, očekuje se da će troškovi kupovine baterija biti 51 odsto veći od onih koje plaćaju proizvođači automobila."
Iz ovih razloga, važno je razumjeti troškove litijum-jonskih i olovno-kiselinskih baterija koje se trenutno koriste u stambenim sistemima za skladištenje energije. Mogu se koristiti ili kao samostalni sistemi za skladištenje energije ili u kombinaciji sa stambenim objektima za proizvodnju solarne energije kako bi se zadovoljile neke ili sve energetske potrebe rezidencijalnih kupaca ili preduzeća.
Što se tiče radnog vijeka, očekuje se da će litijum-jonske baterije nastaviti da rade otprilike 10 godina i da su sposobne da se pune i isprazne do viših nivoa bez značajnog smanjenja kapaciteta. Studija Nacionalne laboratorije za obnovljivu energiju (NREL) pretpostavlja da Tesla Powerwall može raditi 15 godina bez značajnog gubitka skladištenja i oslobađanja energije, sa 5.475 punjenja i pražnjenja za to vrijeme.
Litijum-jonske baterije se takođe brže pune pri višim naponima. Dok olovnim baterijama može biti potrebno do 16 sati da se potpuno napune, čak i litijum-jonske baterije koje se najsporije pune mogu se potpuno napuniti za oko četiri sata.
U smislu težine. Litijum-jonske baterije koje se koriste u stambenim sistemima za skladištenje energije nisu lagane, ali su mnogo lakše u odnosu na olovno-kiselinske baterije. Tesla Powerwall od 13,5 kWh težak je oko 278 funti, olovno-kiselinska baterija od 1,7 kWh je teška oko 132 funte i olovna baterija istog kapaciteta kao što bi Powerwall težio preko 1,000 funte.
U zaključku, litijum-jonske baterije imaju prednosti u odnosu na olovno-kiselinske baterije za aplikacije za skladištenje energije i postaće sve više upotrebljavane u sistemima za skladištenje energije kako se troškovi smanjuju.
|
|
|
Blue Carbon ima veliko iskustvo u skladištenju energije, do 17 godina istraživanja u industriji skladištenja energije i vrlo perspektivne litijum-željezo-fosfatne baterije za kućno skladištenje energije. Razvoj proizvoda za skladištenje energije kompanije Blue Carbon je zreo, a tehnologija je najsavremenija.
Pogledajte više o baterijama za pohranu energije:
