Akumulator LiFePO4 vs kwasowo-ołowiowy do magazynowania energii słonecznej

PORÓWNANIE AKUMULATORÓW SOLARCH

Wybierając akumulatory do systemu magazynowania energii słonecznej, decyzja często sprowadza się do dwóch znanych opcji: LiFePO4 i kwasowo-ołowiowe.

Akumulatory kwasowo-ołowiowe są używane w systemach solarnych i awaryjnych od dziesięcioleci i zazwyczaj mają niższą cenę zakupu. Akumulatory LiFePO4 są droższe w zakupie, ale lepiej nadają się do częstego cyklowania, mają większą użyteczną pojemność i długoterminowe magazynowanie energii słonecznej.

Lepszy wybór zależy od tego, jak często akumulator będzie używany, ile miejsca jest dostępne i czy projekt koncentruje się na najniższym koszcie początkowym, czy na dłuższej wartości operacyjnej.

LiFePO4 vs Kwasowo-ołowiowe: Kluczowe różnice

Dlaczego żywotność cyklu ma większe znaczenie w magazynowaniu energii słonecznej

Akumulator awaryjny może stać nieużywany przez długi czas. Akumulator solarny jest inny.

W typowym systemie magazynowania energii słonecznej akumulator może ładować się w ciągu dnia i rozładowywać ponownie każdego wieczoru. Oznacza to setki cykli ładowania i rozładowania każdego roku.

Tutaj pojawia się różnica między akumulatorami litowymi a kwasowo-ołowiowymi do zastosowań solarnych.

Akumulatory kwasowo-ołowiowe mogą zapewniać niezawodną usługę awaryjną, ale powtarzające się głębokie cyklowanie zazwyczaj przyspiesza zużycie. Chemia LiFePO4 lepiej nadaje się do częstego cyklowania, dlatego stała się powszechna w nowoczesnych systemach magazynowania energii w budynkach mieszkalnych i komercyjnych.

Użyteczna pojemność: znamionowe kWh to nie wszystko

Dwa akumulatory mogą być oznaczone jako 10 kWh, ale niekoniecznie oznacza to, że oba powinny dostarczać taką samą ilość użytecznej energii każdego dnia.

Systemy kwasowo-ołowiowe są zazwyczaj eksploatowane bardziej konserwatywnie, aby chronić żywotność akumulatora. Akumulatory LiFePO4 zazwyczaj mogą wykorzystywać większą część swojej znamionowej pojemności, w zależności od określonej przez producenta głębokości rozładowania.

Ma to znaczenie, ponieważ system kwasowo-ołowiowy może wymagać większej nominalnej pojemności akumulatora, aby zapewnić taką samą praktyczną dzienną energię jak system LFP.

LiFePO4 vs AGM: Czy to to samo porównanie?

AGM to rodzaj akumulatora kwasowo-ołowiowego.

W przeciwieństwie do tradycyjnych akumulatorów kwasowo-ołowiowych zalewowych, akumulatory AGM są szczelne i nie wymagają regularnego uzupełniania wody. Dzięki temu są łatwiejsze w instalacji i konserwacji w wielu zastosowaniach solarnych i awaryjnych.

Jednak AGM nadal wykorzystuje chemię kwasowo-ołowiową, więc jego ogólne cechy pozostają inne niż LiFePO4.

Który akumulator ładuje się szybciej?

Akumulatory LiFePO4 zazwyczaj pozwalają na szybsze ładowanie niż porównywalne akumulatory kwasowo-ołowiowe.

Może to być przydatne w zastosowaniach solarnych, gdzie okno ładowania jest ograniczone.

Na przykład, system może potrzebować przywrócić znaczną pojemność akumulatora w ciągu zaledwie kilku godzin silnej produkcji energii słonecznej w południe.

Akumulator, który może przyjmować energię szybciej, może lepiej wykorzystać dostępną produkcję PV — pod warunkiem, że falownik, układ solarny i BMS również obsługują wymagany prąd ładowania.

Który akumulator jest bardziej wydajny?

Każdy akumulator traci część energii podczas ładowania i rozładowywania.

Akumulatory LiFePO4 zazwyczaj mają wyższą sprawność w obie strony niż akumulatory kwasowo-ołowiowe, co oznacza, że większa część energii użytej do naładowania akumulatora może zostać później dostarczona z powrotem do systemu.

W przypadku akumulatora, który cyklowany jest okazjonalnie, ta różnica może być stosunkowo niewielka w praktyce. W przypadku systemu solarnego cyklowanego prawie codziennie, te straty kumulują się w czasie.

A co z wagą i przestrzenią instalacyjną?

Akumulatory kwasowo-ołowiowe są ciężkie i mogą wymagać znacznej przestrzeni instalacyjnej, gdy potrzebna jest duża pojemność energetyczna.

LiFePO4 zapewnia więcej użytecznej energii z mniejszego i lżejszego systemu akumulatorów.

Może to mieć znaczenie dla:

• Akumulatory domowe montowane na ścianie
• Pomieszczenia techniczne z ograniczoną przestrzenią podłogową
• Banki akumulatorów montowane w szafach
• Modernizacje instalacji solarnych
• Projekty, w których ważny jest transport i obsługa

Który akumulator wymaga więcej konserwacji?

Zależy to częściowo od rodzaju akumulatora kwasowo-ołowiowego.

Akumulatory kwasowo-ołowiowe zalewowe mogą wymagać kontroli elektrolitu, wentylacji i bardziej rutynowej konserwacji. Akumulatory AGM są szczelne i wymagają znacznie mniej konserwacji.

Akumulatory LiFePO4 są również zazwyczaj mało wymagające konserwacji, ale polegają na elektronicznym systemie zarządzania akumulatorem (BMS) do monitorowania napięcia ogniw, prądu, temperatury i limitów operacyjnych.

W nowoczesnych systemach magazynowania energii BMS jest ważną częścią działania akumulatora, a nie opcjonalnym akcesorium.

Jak zachowują się akumulatory pod obciążeniem?

Napięcie akumulatora kwasowo-ołowiowego ma tendencję do bardziej zauważalnego spadku w miarę rozładowywania akumulatora i przy zastosowaniu dużych obciążeń.

Akumulatory LiFePO4 zazwyczaj utrzymują bardziej płaskie napięcie robocze przez większą część cyklu rozładowania.

W przypadku systemów solarnych opartych na falownikach, stabilne napięcie akumulatora może pomóc zapewnić bardziej przewidywalną wydajność, chociaż zdolność prądowa akumulatora i limity BMS nadal muszą być dopasowane do falownika.

Który jest lepszy do codziennego samowystarczalności energetycznej ze słońca?

Dla systemu zaprojektowanego do codziennego magazynowania energii słonecznej i jej wykorzystania każdego wieczoru, LiFePO4 jest zazwyczaj bardziej odpowiednią opcją.

Powodem nie jest jedna konkretna zaleta. Jest to kombinacja:

• Możliwość częstego cyklowania
• Wyższa użyteczna pojemność
• Szybsze ładowanie
• Niższa waga
• Wyższa sprawność
• Niska rutynowa konserwacja

Te cechy ściśle odpowiadają sposobowi działania nowoczesnych systemów solarnych z magazynowaniem energii.

Który jest lepszy tylko do zasilania awaryjnego?

Tutaj odpowiedź staje się mniej jednoznaczna.

Jeśli akumulator ma być przez większość czasu w trybie czuwania i działać tylko podczas okazjonalnych awarii, system kwasowo-ołowiowy lub AGM może być nadal ekonomicznie uzasadniony.

Niższa cena zakupu może być atrakcyjna, gdy:

• Awaryjne zasilanie jest rzadkie
• Nie jest wymagane codzienne cyklowanie
• Miejsce i waga nie są głównymi problemami
• System już wykorzystuje kompatybilne ładowanie kwasowo-ołowiowe

W tego typu zastosowaniach dopłacanie za bardzo wysoką zdolność cyklowania może nie przynieść takiej samej wartości, jak w przypadku systemu magazynowania energii słonecznej używanego codziennie.

A co z gorącym klimatem?

Temperatura wpływa na obie technologie akumulatorów.

Wysoka temperatura otoczenia może przyspieszyć starzenie się akumulatora, podczas gdy niska temperatura może również wpłynąć na wydajność ładowania.

Chemia LiFePO4 jest znana z dobrej stabilności termicznej, ale akumulator nadal musi pracować w określonym zakresie temperatur.

W przypadku projektów solarnych w gorącym klimacie, kupujący powinni sprawdzić rzeczywistą specyfikację temperatury pracy, środowisko instalacji oraz wszelkie wymagania dotyczące chłodzenia lub wentylacji, zamiast zakładać, że jedna chemia nie jest dotknięta przez ciepło.

Który akumulator jest tańszy przez cały okres jego użytkowania?

To jedno z najważniejszych pytań w rzeczywistym porównaniu akumulatorów solarnych.

Kwasowo-ołowiowe zazwyczaj wygrywają pod względem ceny zakupu. LiFePO4 może stać się bardziej konkurencyjny, gdy akumulator jest często cyklowany przez wiele lat.

Właściwe porównanie powinno obejmować:

W przypadku akumulatora używanego codziennie, najniższa cena zakupu nie zawsze jest najniższym kosztem długoterminowym.

Czy można wymienić kwasowo-ołowiowy na LiFePO4?

Czasami, ale nie należy tego traktować jako prostej wymiany akumulatora.

Przed wymianą istniejącego banku kwasowo-ołowiowego na LiFePO4, sprawdź:

• Napięcie systemu akumulatorów
• Zakres napięcia akumulatora falownika
• Napięcie ładowania
• Maksymalny prąd ładowania
• Maksymalny prąd rozładowania
• Ustawienia niskiego napięcia
• Wymagania komunikacyjne BMS
• Rozmiar kabli, bezpieczników i wyłączników

Falownik lub ładowarka skonfigurowana dla kwasowo-ołowiowych może wymagać innych ustawień przed użyciem z akumulatorem litowym.

Co powinni porównać kupujący panele słoneczne przed wyborem?

Zamiast pytać tylko „Która chemia jest lepsza?”, porównaj akumulator z rzeczywistym projektem.

Akumulatory LiFePO4 do magazynowania energii słonecznej

Dla projektów mieszkalnych i solarnych wymagających częstego cyklowania, Voltertech oferuje Rozwiązania akumulatorów litowych LiFePO4 w różnych konfiguracjach napięcia i pojemności.

Na przykład, akumulator LiFePO4 15,36 kWh 51,2 V / 300 Ah do zastosowań domowych może być sparowany z kompatybilnym falownikiem dla większych potrzeb magazynowania energii słonecznej w domu.

Właściwy akumulator powinien być nadal wybierany zgodnie z wymaganym obciążeniem, dziennym zużyciem energii, mocą paneli słonecznych, specyfikacją falownika i czasem podtrzymania.

Często zadawane pytania

Który akumulator wybrać?

Dla większości nowoczesnych systemów magazynowania energii słonecznej, które działają codziennie, LiFePO4 jest zazwyczaj bardziej praktyczną opcją długoterminową.

Jego przewaga staje się silniejsza, gdy akumulator ma być często cyklowany, magazynować dużą ilość użytecznej energii słonecznej i działać przez wiele lat z ograniczoną konserwacją.

Akumulatory kwasowo-ołowiowe i AGM nadal mają swoje miejsce. Jeśli akumulator służy głównie do okazjonalnego zasilania awaryjnego, a koszt początkowy jest ważniejszy niż wydajność cyklu, mogą one pozostać rozsądnym rozwiązaniem.

Właściwy wybór zależy zatem mniej od tego, który akumulator jest „najlepszy” ogólnie, a bardziej od tego, jak często system będzie cyklowany, ile energii musi dostarczyć i jaki będzie oczekiwany koszt projektu w całym okresie jego eksploatacji.