Bateriile sau acumulatorii solari vă permit să stocați energia electrică în exces, generată de obicei în orele de vârf ale zilei, când producția instalației dumneavoastră fotovoltaice este maximă, pentru a fi folosită ulterior dimineața sau seara. Prin urmare, deși investiția inițială pentru o instalație cu baterii poate fi mai mare, aveți posibilitatea de a autoconsuma 100% din energia generată de panourile dvs. solare, ceea ce crește rentabilitatea globală a sistemului.
Clienții noștri au adesea întrebări și preocupări legate de bateriile solare, în special în legătură cu parametrii de bază, conexiunea lor în serie sau în paralel și diferențele dintre acumulatorii cu plumb-acid și cei cu litiu.
Așadar, în acest articol, vom aborda întrebările legate de bateriile utilizate în sistemele fotovoltaice.
Parametrii de bază ai bateriilor pentru sisteme fotovoltaice
Ofertă de preț pentru instalație fotovoltaică cu baterii
Înțelegerea semnificației parametrilor principali în domeniul fotovoltaic vă va ajuta să alegeți bateria solară potrivită sau să faceți o comparație între diferitele oferte disponibile:
Capacitatea bateriei solare
Acesta este unul dintre parametrii esențiali, dar care adesea poate crea confuzii. Capacitatea unei baterii se determină în funcție de durata în care aceasta se descarcă. Producătorul furnizează această valoare în amperi-oră (Ah) pentru o durată anume, cum ar fi 10 ore (C10), 100 de ore (C100), 25 de ore etc.
Ce reprezintă aceste valori?
CN [Ah] = IN [A] * Durata încărcării/descărcării [h]
CN = capacitate nominală, IN = curent de încărcare sau descărcare
Conform formulei de mai sus, dacă producătorul specifică „C10 = 230Ah”, ca date pentru o baterie, înseamnă că acea baterie poate furniza un curent de 23 de amperi timp de 10 ore (la tensiunea nominală a bateriei).
Cu toate acestea, în special când vorbim despre acumulatorii cu litiu, capacitatea este adesea exprimată în kilowați-oră (kWh).
Cum puteți compara acești parametri?
Este suficient să luați în considerare capacitatea C100 în amperi-oră (Ah) din datele furnizate de producător. Utilizând această valoare și tensiunea la care va funcționa setul de baterii:
Capacitate [kWh] = C100 [Ah] * Tensiune [V] / 1000
De exemplu, o baterie de 360 Ah în C100, care funcționează la 48V, va furniza, conform formulei de mai sus: 360 * 48 / 1000 = 17,3 kWh.
Cu toate acestea, fiți ATENT, deoarece atunci când comparați capacitatea unui set de baterii litiu-ion cu cea a unui set de baterii plumb-acid, ambele exprimate în kWh, NU AR TREBUI să le echivalați direct…
De ce? Vom explica în continuare următorul parametru important.
Adâncimea de descărcare (DoD)
Adâncimea de descărcare, cunoscută și ca DoD (Depth of Discharge),reprezintă procentul din capacitatea totală a bateriei pe care îl puteți utiliza în timpul unui ciclu de încărcare sau descărcare.
Practic, dacă se depășește adâncimea de descărcare recomandată, specifică fiecărei tehnologii, numărul de cicluri de încărcare/descărcare va fi mai mic, ceea ce duce la o durată de viață redusă a bateriei. De ce menționam anterior că nu se poate compara direct capacitatea, exprimată în kWh, a unei baterii de litiu cu una de plumb-acid?
Explicația este simplă: adâncimea de descărcare recomandată pentru o baterie cu plumb-acid este de 50%, în timp ce pentru una cu litiu este de cel puțin 80%.
Așadar, dacă sunteți în căutarea unei baterii care să susțină un consum de 10 kWh, veți avea nevoie de:
–Baterie cu plumb-acid::
10 kWh x 2 (adâncime de descărcare de 50%) = 20 kWh
-Baterie cu litiu:
10 kWh x 1,2 (adâncime de descărcare de 80%) = 12 kWh
Notă: Acesta este un calcul simplificat, deoarece trebuie să luați în considerare și alte aspecte, precum pierderile din sistemul electric etc.
Acesta este unul dintre motivele pentru care bateriile cu litiu, deși mai costisitoare, sunt tot mai utilizate în domeniul energiei solare fotovoltaice.
În final și pentru a consolida ideile: în comparație cu o baterie cu plumb-acid, o baterie Li-ion cu aceeași capacitate nominală furnizată de producător oferă o capacitate utilă semnificativ mai mare.
Durabilitatea bateriilor în domeniul energiei fotovoltaice
Având în vedere că bateriile reprezintă un element important în ceea ce privește investiția într-un sistem solar fotovoltaic, durabilitatea lor devine un factor critic.
Durata de viață a unei baterii solare în instalațiile fotovoltaice este măsurată, după cum am menționat anterior, în cicluri de încărcare/descărcare. Cu alte cuvinte, dacă în decursul unei săptămâni bateria este supusă la multe cicluri de încărcare/descărcare, durata sa de viață va fi mai scurtă decât în cazul în care nu este expusă la astfel de cicluri.
Respectarea adâncimilor de descărcare recomandate este de asemenea esențială pentru a prelungi durata de viață a bateriilor.
În esență, este crucial să fiți prudent în selectarea companiilor care vă instalează sistemul fotovoltaic și să puneți accent pe experiența acestora în domeniul tehnic, în special dacă instalația dvs. va include un set de baterii. Dacă nu se realizează un proces de inginerie corespunzător care să asigure o dimensionare adecvată, bateriile ar putea suferi o uzură prematură și ar putea avea o durată de viață redusă, de doar câțiva ani. Nu exagerăm cu această afirmație.
Conectarea bateriilor solare: în serie și în paralel
Se recomandă instalarea bateriilor în cazul dumneavoastră? Vă oferim o analiză personalizată
Conectarea acumulatorilor, fie în serie, fie în paralel, poate crea confuzie pentru mulți dintre clienții noștri. Vom încerca să eliminăm această confuzie.
- Bateriile conectate în paralel: legăm toate bornele pozitive la toate bornele negative. În acest fel, capacitatea bateriilor (suma tuturor bateriilor) este mărită, menținând tensiunea constantă.
- Bateriile conectate în serie: în acest caz, legăm bornele pozitive ale unei baterii la bornele negative ale bateriei următoare și așa mai departe, succesiv. Prin această conexiune, obținem o creștere a tensiunii sistemului de acumulare, care devine suma tensiunilor bateriilor conectate în serie.
În cazul bateriilor staționare folosite în instalațiile fotovoltaice off-grid, de exemplu, se utilizează celule de 2V conectate în serie până la tensiunea de lucru dorită, de obicei 12, 24 sau 48V.
Ajunși aici, este important să evidențiem un alt aspect esențial: NU ESTE RECOMANDAT să conectați baterii de plumb-acid în paralel.
De ce?
Dacă sistemele electrice reale ar produce valorile „perfecte” teoretice, nu am întâmpina probleme în a conecta bateriile de plumb-acid în paralel pentru a crește capacitatea sistemului de stocare. Însă, în practică, dacă se procedează astfel, după o perioadă de timp vor începe să apară probleme.
Aceasta se datorează faptului că între baterii există mereu mici diferențe de fabricație, precum și variații între lungimile cablurilor de legătură etc.
Aceste conexiuni în paralel generează curenți neintenționați între baterii, ceea ce conduce la o uzură prematură și o scurtare semnificativă a duratei de viață. În calitate de specialiști în domeniul energetic, la SOLARIX recomandăm cu fermitate să evitați conexiunea în paralel a bateriilor cu plumb-acid.
Autodescărcarea bateriilor pentru fotovoltaice
În interiorul bateriilor, au loc reacții chimice care cauzează o descărcare mică, lentă, dar constantă în timp. Această scădere se produce chiar și când nu există nicio conexiune între electrozi.
Din acest motiv, atunci când nu veți folosi bateriile pentru o perioadă îndelungată, producătorii recomandă să le încărcați în prealabil pentru a preveni descărcările profunde și eventualele deteriorări ale bateriilor.
Ce tipuri de baterii pentru fotovoltaice sunt disponibile pe piață?
În prezent, există o varietate largă de acumulatori solari care permit o adaptabilitate mai mare în funcție de cerințele fiecărei instalații fotovoltaice în parte. Cele mai utilizate sunt următoarele:
Baterii monoblock (plumb-acid)
Acestea au un preț accesibil și o durată de viață de aproximativ 10 ani. Există varianta cu GEL sau AGM.
Fiind incluse într-un singur element, aceste baterii sunt folosite în instalații mici cu consumuri ocazionale sau reduse. Pe lângă aceasta, ele nu fac față bine la solicitările mari de curent la pornire, ceea ce scurtează durabilitatea echipamentelor electrice cu motoare.
- Baterii cu GEL: Aceste baterii prezintă o uzură redusă comparativ cu bateriile de plumb-acid tradiționale și nu au nevoie de întreținere sau eliberează gaze dăunătoare.
- Baterii tip AGM: Reprezentând o îmbunătățire a bateriilor de tip GEL, acestea sunt mai eficiente la solicitările de curent ridicat pe perioade scurte de timp.
Baterii staționare
Ideale pentru instalații fotovoltaice autonome cu consumuri medii spre mari. Acestea au o durată de viață care poate ajunge până la 20 de ani, dacă sunt întreținute corespunzător (nu sunt supuse la descărcări excesive etc.) și fac față cu succes la cerințe mari de încărcare și descărcare zilnică.
Variantele OpzS și TOPzS necesită întreținere specifică, deoarece trebuie să monitorizați nivelul electrolitului. Nu este cazul bateriilor staționare OpzV.
După cum era de așteptat, costul acestora este mai mare, comparativ cu bateriile monoblock.
Baterii solare cu litiu
În articolul nostru despre compatibilitatea dintre bateriile litiu-ion și invertoare, am discutat deja despre avantajele bateriilor cu litiu în comparație cu cele cu plumb-acid.
În esență, acestea sunt ideale pentru sectorul rezidențial, care nu necesită o capacitate mare (având în vedere costul lor mai ridicat) și datorită faptului că nu necesită întreținere și pot fi instalate în interior fără probleme.
Aceste baterii sunt cele mai longevive de pe piață, având o rată foarte redusă de autodescărcare și o performanță excelentă la descărcările adânci. Densitatea lor energetică este de până la de trei ori mai mare, ceea ce înseamnă că, la o capacitate egală, sunt mai ușoare și necesită un volum mai mic. În plus, acestea pot gestiona curenți de încărcare și descărcare mai mari.
Acum că v-ați familiarizat cu conceptele de bază ale bateriilor solare, doriți să examinăm factura de energie electrică pentru a proiecta o instalație fotovoltaică adaptată nevoilor dumneavoastră, cu sau fără sistem de stocare?
La SOLARIX, suntem conștienți de importanța vitală a analizării detaliilor fiecărui caz în parte, pentru a asigura succesul proiectelor noastre fotovoltaice.
Examinăm curbele dumneavoastră de consum pentru a determina care sistem se potrivește cel mai bine nevoilor dumneavoastră specifice: cu sau fără stocare de energie. În orice caz, vă vom oferi informații despre durata de recuperare a investiției (DRI) și vă vom sfătui, dacă vor fi instalate baterii, cu privire la opțiunea pe care o considerăm cea mai potrivită.
Rețineți că instalarea bateriilor în casa dumneavoastră, împreună cu o instalație fotovoltaică:
- Vă permite să creșteți nivelul de autoconsum al energiei electrice pe care o generați.
- Devine mai rentabilă în măsura în care curba dumneavoastră de consum nu se potrivește cu cea de producție fotovoltaică.
- Alegerea acumulatorilor cu litiu, deși mai costisitoare, aduce avantaje substanțiale, fiind opțiunea predominantă în cazul instalațiilor fotovoltaice casnice conectate la rețea.
- Deși sistemul necesită o investiție inițială mai mare, vă va oferi mai multe beneficii (sub formă de economii la factura de energie) pe termen lung.
- Bateriile Li-ion sunt durabile, fiabile și nu necesită întreținere.
Țineți minte că, la Solarix, ne specializăm în instalarea panourilor solare pentru case, companii și unități industriale. Vă încurajăm să examinați proiectele pe care le-am realizat.
