Ακριβώς όπως οι διαφορετικοί τύποι ηλιακών συλλεκτών αλλάζουν τον τρόπο λειτουργίας και συντήρησης ενός συστήματος ηλιακής ενέργειας, πολλοί τύποι μπαταριών θα επηρεάσουν την απόδοση και τη συντήρηση ενός συστήματος ηλιακής ενέργειας και αποθήκευσης. Αν κάποιος ψάχνει για ένα φτηνό και ανθεκτικό προϊόν αποθήκευσης ενέργειας, οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος μπορεί να είναι ο καλύτερος τρόπος, αλλά αυτό απαιτεί περισσότερη συντήρηση. Τα συστήματα αποθήκευσης μπαταριών ιόντων λιθίου είναι μια κύρια επιλογή για τους κατόχους συστημάτων ηλιακής ενέργειας που απαιτούν προσέγγιση χωρίς συντήρηση, αλλά δεν είναι κατάλληλα για ακραία περιβάλλοντα.
Διαφορετικά επίπεδα εργασιών συντήρησης μπαταρίας μπορεί να επηρεάσουν το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας που χρησιμοποιείται για αποθήκευση ηλιακής ενέργειας και ενέργειας. Τα παρακάτω θα εξηγήσουν τις απαιτήσεις συντήρησης πολλών κοινών προϊόντων αποθήκευσης ενέργειας μπαταριών που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία παραγωγής ηλιακής ενέργειας: μπαταρίες ιόντων λιθίου, μπαταρίες μολύβδου-οξέος, μπαταρίες νικελίου-καδμίου κ.λπ.
(1) Μπαταρία ιόντων λιθίου
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι το προϊόν αποθήκευσης ενέργειας της επιλογής για τις περισσότερες εφαρμογές ηλιακής ενέργειας λόγω της υψηλής πυκνότητας, της χαμηλής συντήρησης και του χαμηλού κόστους τους. Οι μπαταρίες λιθίου δεν είναι κατάλληλες για ορισμένες συγκεκριμένες εφαρμογές, όπως ακραία εύρη θερμοκρασιών ή όπου απαιτείται μακροπρόθεσμη αποθήκευση ενέργειας, και άλλες μπαταρίες μπορεί να είναι πιο οικονομικές. Το μεγαλύτερο στοιχείο συντήρησης για τις μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι ο ρυθμός υποβάθμισης. Ακριβώς όπως οι μπαταρίες κινητών τηλεφώνων, οι μπαταρίες λιθίου που χρησιμοποιούνται σε συστήματα αποθήκευσης ενέργειας σε εγκαταστάσεις ηλιακής ενέργειας εξαντλούνται σοβαρά μετά από έναν ορισμένο αριθμό φορτίσεων και εκφορτίσεων. Οι προγραμματιστές πρέπει να προγραμματίσουν αυτόν τον ρυθμό υποβάθμισης. Οι δύο πιο συνηθισμένοι τύποι μπαταριών ιόντων λιθίου που χρησιμοποιούνται σε έργα ηλιακής και αποθήκευσης είναι οι μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου (LFP) και οι μπαταρίες λιθίου νικελίου μαγγανίου κοβαλτίου (NMC).
(2) Μπαταρία φωσφορικού σιδήρου λιθίου (LFP).
Οι μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου (LFP) είναι ασφαλείς και ανθεκτικές μπαταρίες. Δεδομένου ότι δεν χρησιμοποιείται κοβάλτιο, δεν υπάρχει πρόβλημα θερμικής διαρροής (πυρκαγιά) και δεν απαιτούνται μέτρα εξαερισμού ή ψύξης, επομένως μπορεί να εγκατασταθεί εύκολα σε εσωτερικούς χώρους, καθιστώντας το ιδανικό για εφαρμογές αποθήκευσης ενέργειας σε κατοικίες. Σύμφωνα με την Sonnen Corporation, κατασκευαστή μπαταριών φωσφορικού σιδήρου λιθίου (LFP), οι μπαταρίες είναι ιδανικές για σταθερές εφαρμογές αποθήκευσης ενέργειας, ειδικά όταν οι μπαταρίες απαιτείται να ανακυκλώνονται καθημερινά για βελτιστοποίηση ιδιοκατανάλωσης ηλιακής ενέργειας και υπηρεσίες συνδεδεμένες στο δίκτυο.
Οι μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου (LFP) δεν απαιτούν περισσότερη συντήρηση, αλλά το πού τοποθετούνται μπορεί να επηρεάσει την απόδοση. Οι μπαταρίες λιθίου απαιτούνται για τη χρήση συστήματος διαχείρισης μπαταριών (BMS) που παρακολουθεί αυτόματα τη θερμοκρασία κάθε μπαταρίας, την κατάσταση φόρτισης, τη διάρκεια ζωής κ.λπ. για μεγιστοποίηση της απόδοσης. Εφόσον το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας είναι εγκατεστημένο σε αποδεκτό εύρος θερμοκρασίας και υψόμετρο, δεν απαιτούνται μέτρα συντήρησης.
Εφόσον οι μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου (LFP) αποθηκεύονται και εγκαθίστανται σε θέση που ταιριάζει με το περιβάλλον στο οποίο αναπτύσσεται το προϊόν, δεν απαιτείται τακτική συντήρηση. Ωστόσο, είναι σημαντικό να διατηρείτε τις θερμοκρασίες της μπαταρίας μακριά από ακραίες τιμές για να διασφαλίσετε τη σωστή απόδοση. Οι μπαταρίες δεν χρειάζεται να προετοιμάζονται για εποχιακές αλλαγές θερμοκρασίας. "
Οι μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου (LFP) ενδέχεται να αντιμετωπίσουν την απειλή υπερφόρτισης, υψηλής θερμοκρασίας, ακόμη και φυσικής βλάβης και πίεσης, επομένως πρέπει να είναι ασφαλείς. Όταν χρησιμοποιείτε μπαταρίες μέσα ή κοντά σε χώρους διαβίωσης, η επιλογή της ασφαλέστερης μπαταρίας ως ουσιαστικό μέρος του συστήματος είναι μια σημαντική οδηγία. "
(3) Μπαταρία λιθίου νικελίου οξειδίου κοβαλτίου μαγγανίου (NMC).
Οι μπαταρίες Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide (NMC) είναι ανθεκτικές και πολύ ασφαλείς, εφόσον παρακολουθούνται από ένα σύστημα διαχείρισης μπαταριών. Με την προσθήκη στοιχείων όπως το νικέλιο και το μαγγάνιο στη χημεία της μπαταρίας, η μπαταρία μπορεί να αποθηκεύσει περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από άλλους τύπους μπαταριών ιόντων λιθίου.
Όπως και άλλες μπαταρίες λιθίου, οι μπαταρίες λιθίου νικελίου οξειδίου του κοβαλτίου μαγγανίου (NMC) δεν απαιτούν σημαντική συντήρηση. Ένα σύστημα διαχείρισης μπαταρίας (BMS) θα παρακολουθεί την τάση, το ρεύμα και τη θερμοκρασία της μπαταρίας για να εξασφαλίσει ασφάλεια και διάρκεια ζωής.
Οι μπαταρίες λιθίου νικελίου οξειδίου του κοβαλτίου μαγγανίου (NMC) μπορούν να χρησιμοποιηθούν το χειμώνα, εφόσον επιβεβαιωθεί το ασφαλές εύρος θερμοκρασίας.
(4) Μπαταρία μολύβδου-οξέος
Είναι γνωστό ότι οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος είναι αξιόπιστες και φθηνές. Οι δομές τους που μοιάζουν με πλέγμα είναι βυθισμένοι σε όξινους ηλεκτρολύτες, των οποίων οι ηλεκτρολύτες μπορεί να απαιτούν μακροπρόθεσμη αναπλήρωση. Οι μπαταρίες είναι βαριές λόγω του υλικού και μερικές πρέπει να εγκατασταθούν σε αεριζόμενους χώρους. Οι απαιτήσεις λειτουργίας και συντήρησής τους είναι καλά κατανοητές σε αυτό το σημείο, επομένως είναι ιδανικές για τις περισσότερες εφαρμογές ηλιακής και αποθήκευσης και θα πρέπει να αποθηκεύονται σε ξηρό μέρος με μέτριες θερμοκρασίες.
Οι συνδέσεις των ακροδεκτών των μπαταριών μολύβδου-οξέος θα πρέπει να ελέγχονται πολλές φορές το χρόνο για να διασφαλιστεί ότι δεν χαλαρώνουν με την πάροδο του χρόνου. Οι πλημμυρισμένες μπαταρίες μολύβδου-οξέος πρέπει να ανανεώνονται τακτικά με απεσταγμένο νερό. Οι μπαταρίες διαχωριστικού υαλοβάμβακα (AGM) και οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος γέλης είναι ερμητικά σφραγισμένες και επομένως δεν απαιτούν αναπλήρωση ηλεκτρολύτη.
Εάν η μπαταρία μολύβδου-οξέος δεν χρησιμοποιείται προσωρινά, πρέπει να αποθηκευτεί σωστά. Οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος αυτοαποφορτίζονται με την πάροδο του χρόνου και πρέπει να φορτιστούν στο ελάχιστο επίπεδο ακόμα και όταν δεν είναι συνδεδεμένες σε φορτίο. Αυτός ο ρυθμός αυτοεκφόρτισης ποικίλλει ανάλογα με τη θερμοκρασία, με τις υψηλές θερμοκρασίες να αυξάνουν τον ρυθμό εκφόρτισης και τις χαμηλές θερμοκρασίες να μειώνουν τον ρυθμό εκφόρτισης.
Η συντήρηση που απαιτείται για τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος δεν είναι πολύ δύσκολη, αλλά ο φόρτος εργασίας συντήρησης είναι μεγάλος. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος που απαιτούν προσθήκη νερού, το οποίο θα εκτεθεί όταν προστεθεί απεσταγμένο νερό για να συμπληρώσει το επίπεδο ηλεκτρολύτη. Συνιστάται το προσωπικό συντήρησης της μπαταρίας να φορά γυαλιά και γάντια ασφαλείας. Εάν ο πελάτης είναι στη συντήρηση της μπαταρίας, μπορεί να ζητήσει εξωτερική βοήθεια για να ολοκληρώσει αυτήν την εργασία.
(5) Μπαταρία νικελίου-καδμίου (NiCd).
Οι μπαταρίες με βάση το νικέλιο είναι ιδανικές για απομακρυσμένες εγκαταστάσεις εκτός δικτύου σε απαιτητικές εφαρμογές όπου απαιτείται αξιόπιστη εφεδρική ισχύς και δεν είναι δυνατή η τακτική συντήρηση. Λειτουργούν καλά σε ακραίες θερμοκρασίες και συνθήκες βαθιάς εκφόρτισης.
Παρόμοια με τους συντηρητές μπαταριών μολύβδου-οξέος, οι μπαταρίες νικελίου-καδμίου (NiCd) θα πρέπει να ελέγχονται τακτικά και να αναπληρώνεται ο ηλεκτρολύτης. Επειδή οι μπαταρίες νικελίου-καδμίου (NiCd) μπορούν να λειτουργήσουν σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών λειτουργίας, δεν χρειάζεται να προετοιμαστείτε για υπερβολικό κρύο το χειμώνα, αλλά οι μπαταρίες δεν πρέπει να αποθηκεύονται κάτω από -22 βαθμούς F. Νικέλιο-κάδμιο (NiCd ) οι μπαταρίες μπορούν να αποθηκευτούν (δεν είναι συνδεδεμένες σε φορτίο) για έως και 12 μήνες, εφόσον το περιβάλλον είναι στεγνό και εντός του κατάλληλου εύρους θερμοκρασίας.