Baš kao što različite vrste solarnih panela mijenjaju način rada i održavanja solarnog energetskog sustava, više vrsta baterija utjecat će na performanse i održavanje sustava solar-plus-skladištenje. Ako netko traži jeftin i izdržljiv proizvod za pohranu energije, olovne baterije bi mogle biti pravi izbor, ali to zahtijeva dodatno održavanje. Sustavi za pohranu litij-ionskih baterija glavna su opcija za vlasnike solarnih sustava koji zahtijevaju pristup bez održavanja, ali nisu prikladni za ekstremna okruženja.
Različite razine rada na održavanju baterija mogu utjecati na to koji će se sustav za pohranu energije koristiti za solarnu i pohranu energije. Sljedeće će objasniti zahtjeve održavanja nekoliko uobičajenih proizvoda za pohranu energije iz baterija koji se koriste u industriji proizvodnje solarne energije: litij-ionske baterije, olovne baterije, nikal-kadmijeve baterije itd.
(1) Litij-ionska baterija
Litij-ionske baterije su proizvod izbora za skladištenje energije za većinu aplikacija za solarnu energiju zbog svoje velike gustoće, malog održavanja i niske cijene. Litijske baterije nisu prikladne za neke posebne primjene, kao što su ekstremni temperaturni rasponi ili gdje je potrebno dugotrajno skladištenje energije, a druge baterije mogu biti isplativije. Najveća stavka održavanja za litij-ionske baterije je stopa degradacije. Baš kao i baterije mobitela, litijeve baterije koje se koriste u sustavima za pohranu energije u solarnim elektranama ozbiljno su istrošene nakon određenog broja punjenja i pražnjenja. Programeri moraju planirati ovu stopu degradacije. Dvije najčešće vrste litij-ionskih baterija koje se koriste u projektima solar-plus-storage su litij-željezo-fosfatne (LFP) baterije i litij-nikl-mangan-kobalt (NMC) baterije.
(2) Baterija litij željezo fosfat (LFP).
Litij željezo fosfatne (LFP) baterije su sigurne i izdržljive baterije. Budući da se ne koristi kobalt, nema problema s toplinskim bijegom (požarom) i nisu potrebne mjere ventilacije ili hlađenja, tako da se može lako postaviti u zatvorenom prostoru, što ga čini idealnim za aplikacije za pohranu energije u stambenim zgradama. Prema Sonnen Corporationu, proizvođaču litij-željezo-fosfatnih (LFP) baterija, baterije su idealne za stacionarne aplikacije za pohranu energije, posebno kada se baterije moraju mijenjati svakodnevno radi optimizacije vlastite potrošnje solarne energije i usluga povezanih s mrežom.
Litij-željezo-fosfatne (LFP) baterije ne zahtijevaju više održavanja, ali mjesto na kojem su instalirane može utjecati na performanse. Litijske baterije moraju koristiti sustav upravljanja baterijama (BMS) koji automatski nadzire temperaturu svake baterije, stanje napunjenosti, vijek trajanja itd. kako bi se maksimizirale performanse. Sve dok je sustav za pohranu energije instaliran u prihvatljivom temperaturnom rasponu i nadmorskoj visini, mjere održavanja nisu potrebne.
Sve dok se litij-željezno-fosfatne (LFP) baterije pohranjuju i postavljaju na mjesto koje odgovara okruženju u kojem se proizvod koristi, redovito održavanje nije potrebno. Međutim, važno je držati temperaturu baterije podalje od ekstrema kako bi se osigurala ispravna izvedba. Baterije ne moraju biti pripremljene za sezonske promjene temperature. "
Litij željezo fosfatne (LFP) baterije mogu se suočiti s prijetnjom prenapunjenosti, visoke temperature, pa čak i fizičkog oštećenja i pritiska, stoga moraju biti sigurne. Kada koristite baterije u ili u blizini životnih prostora, odabir najsigurnije baterije kao bitnog dijela sustava važna je smjernica. "
(3) Litij nikal mangan kobalt oksid (NMC) baterija
Litij nikal mangan kobalt oksid (NMC) baterije su izdržljive i vrlo sigurne sve dok ih nadzire sustav upravljanja baterijama. Dodavanjem elemenata kao što su nikal i mangan u kemijski sastav baterije, baterija može pohraniti više električne energije nego druge vrste litij-ionskih baterija.
Kao i druge litijeve baterije, litij nikal mangan kobalt oksid (NMC) baterije ne zahtijevaju veće održavanje. Sustav upravljanja baterijom (BMS) nadzirat će napon, struju i temperaturu baterije kako bi se osigurala sigurnost i vijek trajanja.
Litij nikal mangan kobalt oksid (NMC) baterije mogu se koristiti zimi sve dok je potvrđeno sigurno temperaturno područje.
(4) Olovni akumulator
Dobro je poznato da su olovne baterije pouzdane i jeftine. Njihove rešetkaste strukture uronjene su u kisele elektrolite, čiji elektroliti mogu zahtijevati dugotrajno obnavljanje. Baterije su teške zbog materijala i neke se moraju postaviti u prozračenim prostorima. Njihovi zahtjevi za radom i održavanjem su dobro poznati u ovom trenutku, tako da su idealni za većinu solarnih plus aplikacija za skladištenje i trebaju se skladištiti na suhom mjestu s umjerenim temperaturama.
Spojevi terminala olovnih baterija trebaju se provjeravati nekoliko puta godišnje kako bi se osiguralo da se s vremenom ne olabave. Potopljene olovne baterije potrebno je redovito dopunjavati destiliranom vodom. Baterije sa separatorom od stakloplastike (AGM) i gel olovno-kiselinske baterije su hermetički zatvorene i stoga ne zahtijevaju nadopunjavanje elektrolita.
Ako se olovno-kiselinski akumulator privremeno ne koristi, potrebno ga je pravilno uskladištiti. Olovne baterije se s vremenom samoprazne i moraju se napuniti do minimalne razine čak i kada nisu priključene na opterećenje. Ova stopa samopražnjenja varira s temperaturom, pri čemu visoke temperature povećavaju brzinu pražnjenja, a niske temperature smanjuju stopu pražnjenja.
Održavanje koje je potrebno za olovne baterije nije jako teško, ali opterećenje održavanja je veliko. Ovo posebno vrijedi za olovne baterije koje zahtijevaju dodavanje vode, koja će biti izložena kada se doda destilirana voda da se nadopuni razina elektrolita. Preporuča se da osoblje za održavanje baterija nosi zaštitne naočale i rukavice. Ako kupac radi na održavanju baterije, može zatražiti vanjsku pomoć za dovršenje ovog zadatka.
(5) Nikal-kadmijeva (NiCd) baterija
Baterije na bazi nikla idealne su za udaljene instalacije izvan mreže u zahtjevnim aplikacijama gdje je potrebno pouzdano rezervno napajanje, a redovito održavanje nije moguće. Dobro rade na ekstremnim temperaturama i uvjetima dubokog pražnjenja.
Slično održavanju olovnih baterija, nikal-kadmijeve (NiCd) baterije treba redovito pregledavati i nadopunjavati elektrolit. Budući da nikl-kadmijeve (NiCd) baterije mogu raditi u širokom rasponu radnih temperatura, ne morate se pripremati za ekstremnu hladnoću zimi, ali baterije se ne smiju skladištiti ispod -22 stupnjeva F. Nikal-kadmijeve (NiCd ) baterije se mogu pohraniti (bez napajanja) do 12 mjeseci sve dok je okolina suha i unutar odgovarajućeg raspona temperature.