LiFePO4 против свинцово-кислотной батареи для хранения солнечной энергии

СРАВНЕНИЕ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ

При выборе аккумуляторов для системы хранения солнечной энергии выбор часто сводится к двум знакомым вариантам:LiFePO4 и свинцово-кислотные.

Свинцово-кислотные аккумуляторы используются в солнечных и резервных системах десятилетиями и обычно имеют более низкую цену покупки. Аккумуляторы LiFePO4 стоят дороже изначально, но они лучше подходят для частых циклов, имеют большую полезную емкость и подходят для долговременного хранения солнечной энергии.

Лучший выбор зависит от того, как часто будет использоваться аккумулятор, сколько места доступно и на чем сосредоточен проект: на минимальной первоначальной стоимости или на долгосрочной эксплуатационной ценности.

LiFePO4 против свинцово-кислотных: Ключевые различия

Почему срок службы цикла важнее в системах хранения солнечной энергии

Резервный аккумулятор может простаивать долгое время. Солнечный аккумулятор отличается.

В типичной системе хранения солнечной энергии аккумулятор может заряжаться днем и разряжаться снова каждый вечер. Это может означать сотни циклов зарядки-разрядки каждый год.

Именно здесь разница междулитиевыми и свинцово-кислотными солнечными батареямистановится важной.

Свинцово-кислотные аккумуляторы могут обеспечивать надежное резервное обслуживание, но повторяющееся глубокое циклирование обычно ускоряет износ. Химия LiFePO4 лучше подходит для частых циклов, поэтому она стала распространенной в современных жилых и коммерческих системах хранения энергии.

Полезная емкость: Номинальная кВтч — это еще не все

Два аккумулятора могут быть помечены как 10 кВтч, но это не обязательно означает, что оба должны обеспечивать одинаковое количество полезной энергии каждый день.

Свинцово-кислотные системы обычно эксплуатируются более консервативно для защиты срока службы аккумулятора. Аккумуляторы LiFePO4 обычно могут использовать большую часть своей номинальной емкости, в зависимости от указанной производителем глубины разряда.

Это важно, потому что свинцово-кислотной системе может потребоваться большая номинальная емкость аккумулятора для обеспечения той же практической ежедневной энергии, что и системе LFP.

LiFePO4 против AGM: Это одно и то же сравнение?

AGM — это тип свинцово-кислотного аккумулятора.

В отличие от традиционных заливных свинцово-кислотных аккумуляторов, аккумуляторы AGM герметичны и не требуют регулярного долива воды. Это делает их более простыми в установке и обслуживании во многих солнечных и резервных приложениях.

Однако AGM по-прежнему использует свинцово-кислотную химию, поэтому его общие характеристики остаются отличными от LiFePO4.

Какой аккумулятор заряжается быстрее?

Аккумуляторы LiFePO4, как правило, допускают более высокие скорости зарядки, чем сопоставимые свинцово-кислотные аккумуляторы.

Это может быть полезно в солнечных приложениях, где окно зарядки ограничено.

Например, системе может потребоваться восстановить значительную емкость аккумулятора всего за несколько часов сильной солнечной выработки в середине дня.

Аккумулятор, который может принимать энергию быстрее, может лучше использовать эту доступную генерацию PV — при условии, что инвертор, солнечный массив и BMS также поддерживают требуемый ток зарядки.

Какой аккумулятор более эффективен?

Каждый аккумулятор теряет часть энергии во время зарядки и разрядки.

Аккумуляторы LiFePO4, как правило, имеют более высокую эффективность от цикла до цикла, чем свинцово-кислотные аккумуляторы, что означает, что большая часть энергии, используемой для зарядки аккумулятора, может быть позже возвращена в систему.

Для аккумулятора, который циклирует периодически, эта разница может быть относительно небольшой на практике. Для солнечной системы, циклирующей почти каждый день, эти потери накапливаются со временем.

Что насчет веса и места для установки?

Свинцово-кислотные аккумуляторы тяжелые и могут требовать значительного места для установки при необходимости большой энергетической емкости.

LiFePO4 обеспечивает больше полезной энергии от меньшей и более легкой аккумуляторной системы.

Это может иметь значение для:

• Настенные домашние аккумуляторы
• Технические помещения с ограниченным пространством на полу
• Аккумуляторные блоки, монтируемые в стойку
• Модернизация солнечных установок
• Проекты, где важна транспортировка и погрузочно-разгрузочные работы

Какой аккумулятор требует большего обслуживания?

Это частично зависит от типа свинцово-кислотного аккумулятора.

Заливные свинцово-кислотные аккумуляторы могут требовать проверки электролита, вентиляции и более рутинного обслуживания. Аккумуляторы AGM герметичны и требуют гораздо меньшего обслуживания.

Аккумуляторы LiFePO4 также, как правило, не требуют особого обслуживания, но они зависят от электронной системы управления батареями (BMS) для мониторинга напряжения ячеек, тока, температуры и рабочих пределов.

Для современного хранения энергии BMS является важной частью работы аккумулятора, а не дополнительным аксессуаром.

Как ведут себя аккумуляторы под нагрузкой?

Напряжение свинцово-кислотного аккумулятора имеет тенденцию заметнее падать по мере разряда аккумулятора и при приложении больших нагрузок.

Аккумуляторы LiFePO4, как правило, поддерживают более стабильное рабочее напряжение на большей части цикла разряда.

Для солнечных систем на основе инверторов стабильное напряжение аккумулятора может помочь обеспечить более предсказуемую производительность, хотя ток и пределы BMS аккумулятора по-прежнему должны соответствовать инвертору.

Что лучше для ежедневного самопотребления солнечной энергии?

Для системы, предназначенной для ежедневного хранения солнечной энергии и ее использования каждый вечер, LiFePO4 обычно является более подходящим вариантом.

Причина не в одном конкретном преимуществе. Это комбинация:

• Возможность частых циклов
• Более высокая полезная емкость
• Более быстрая зарядка
• Меньший вес
• Более высокая эффективность
• Низкое рутинное обслуживание

Эти характеристики тесно соответствуют тому, как работают современные системы солнечной энергии и хранения.

Что лучше для экстренного резервного копирования?

Здесь ответ становится менее однозначным.

Если ожидается, что аккумулятор будет находиться в режиме ожидания большую часть времени и работать только во время редких отключений, свинцово-кислотная система или система AGM по-прежнему могут быть экономически оправданы.

Более низкая цена покупки может быть привлекательной, когда:

• Отключения редки
• Ежедневное циклирование не требуется
• Пространство и вес не являются основными проблемами
• Система уже использует совместимое зарядное оборудование для свинцово-кислотных аккумуляторов

В таком типе приложений дополнительная плата за очень высокую производительность цикла может не дать такой же ценности, как в системе ежедневного хранения солнечной энергии.

Что насчет жаркого климата?

Температура влияет на обе технологии аккумуляторов.

Высокая температура окружающей среды может ускорить старение аккумулятора, а низкая температура также может повлиять на производительность зарядки.

Химия LiFePO4 известна своей хорошей термической стабильностью, но аккумулятор по-прежнему должен работать в пределах указанного температурного диапазона.

Для солнечных проектов в жарком климате покупатели должны проверять фактические характеристики рабочей температуры, условия установки и любые требования к охлаждению или вентиляции, а не предполагать, что одна химия не подвержена воздействию тепла.

Какой аккумулятор дешевле в течение всего срока службы?

Это один из самых важных вопросов в реальномсравнении солнечных батарей.

Свинцово-кислотные обычно выигрывают по первоначальной цене покупки. LiFePO4 может стать более конкурентоспособным, когда аккумулятор часто циклирует в течение многих лет.

Правильное сравнение должно включать:

Для аккумулятора, используемого каждый день, самая низкая цена покупки — не всегда самая низкая долгосрочная стоимость.

Можно ли заменить свинцово-кислотный аккумулятор на LiFePO4?

Иногда, но это не следует рассматривать как простую замену аккумулятора.

Перед заменой существующего свинцово-кислотного блока на LiFePO4 проверьте:

• Напряжение аккумуляторной системы
• Диапазон напряжения аккумулятора инвертора
• Напряжение зарядки
• Максимальный ток зарядки
• Максимальный ток разряда
• Настройки низкого напряжения
• Требования к связи BMS
• Размеры кабелей, предохранителей и автоматических выключателей

Инвертор или зарядное устройство, настроенные для свинцово-кислотных аккумуляторов, могут потребовать других настроек перед использованием с литиевым аккумулятором.

Что следует сравнить покупателям солнечных батарей перед выбором?

Вместо того, чтобы спрашивать только «Какая химия лучше?», сравните аккумулятор с фактическим проектом.

Литиевые аккумуляторы LiFePO4 для хранения солнечной энергии

Для жилых проектов и проектов по хранению солнечной энергии, требующих частых циклов, Voltertech предлагаетлитиевые аккумуляторные решения LiFePO4различных напряжений и емкостей.

Например,жилой аккумулятор LiFePO4 емкостью 15,36 кВтч 51,2 В / 300 Ачможет быть сопряжен с совместимым инвертором для более крупных домашних систем хранения солнечной энергии.

Правильный аккумулятор по-прежнему должен выбираться в соответствии с требуемой нагрузкой, ежедневным потреблением энергии, мощностью солнечных батарей, спецификациями инвертора и продолжительностью резервного питания.

Часто задаваемые вопросы

Какой аккумулятор выбрать?

Для большинства современных систем солнечной энергии и хранения, которые работают каждый день,LiFePO4 обычно является более практичным долгосрочным вариантом.

Его преимущество становится сильнее, когда ожидается, что аккумулятор будет часто циклировать, хранить большое количество полезной солнечной энергии и работать в течение многих лет с ограниченным обслуживанием.

Свинцово-кислотные и AGM по-прежнему имеют свое место. Если аккумулятор в основном предназначен для периодического аварийного резервного копирования, а первоначальная стоимость важнее производительности цикла, они могут оставаться разумным решением.

Правильный выбор, следовательно, зависит не столько от того, какой аккумулятор «лучший» в целом, сколько от того,как часто будет циклировать система, сколько энергии она должна выдавать и сколько будет стоить проект за весь срок его эксплуатации.