С масовото изграждане на слънчеви енергийни системи слънчевата енергия постепенно възстановява връзката между хората и природата. Вече не сме напълно зависими от традиционните методи за производство на енергия, които причиняват замърсяване на околната среда.
Хората обаче са установили, че когато слънцето залезе, то вече няма да е в състояние да осигурява енергия за частните електропреносни мрежи. Технологията на батериите, която се развива през последните години, ще ни помогне да решим този проблем.
Тази статия ще представи подробно ролята, принципа на работа, типа, точките за избор и т.н. на слънчевите клетки, за да помогне на потребителите да разберат по-добре и да изберат подходящи слънчеви клетки.
Ролята на слънчевите батерии
Соларните батерии играят важна роля в системите за слънчева енергия, като се използват предимно за съхраняване на енергията, събрана от соларните панели, и за осигуряване на стабилно електрозахранване при различни условия. По-долу са представени някои основни функции на соларните батерии:
Съхраняване на излишната енергия
Една от основните функции на слънчевите клетки е да съхраняват излишната енергия, генерирана от слънчевите панели през деня. Когато соларните панели генерират повече електроенергия, отколкото е необходима на дома или търговската сграда, излишната енергия се съхранява в соларните клетки. В зависимост от броя на клетките количеството съхранена енергия може да варира от няколко киловатчаса до няколко мегаватчаса. Тази съхранена енергия може да се използва през периоди, когато няма слънчева светлина (например през нощта или в облачни дни), за да се осигури непрекъснато електрозахранване.
Резервно захранване по време на прекъсвания
Слънчевите клетки могат да се използват като резервни източници на енергия за спешни случаи, когато електрическата мрежа не работи. Чрез свързване на соларните клетки към частна електрическа мрежа потребителите могат да разчитат на съхранената енергия, за да продължат да работят по време на прекъсване на електрозахранването. Особено за производствените предприятия изграждането на търговска система за съхранение на енергия може да се избегнат сериозните последици от прекъсвания на електрозахранването, които водят до спиране на производството или дори до повреда на оборудването.
Стабилизиране на напрежението и управление на натоварването
Соларните батерии помагат и за стабилизиране на напрежението и управление на енергийните товари. Когато мрежата или соларните панели произвеждат нестабилна енергия, батерията може да освободи натрупаната енергия, за да балансира напрежението, осигурявайки стабилно електрозахранване за домове или търговски обекти. Освен това соларните батерии помагат за управлението на пикова мощност, предотвратявайки колебания на напрежението или прекъсвания на електрозахранването, причинени от прекомерна употреба на енергия, оптимизирайки цялостната ефективност на електроенергийната система.
Как работят слънчевите батерии?
Принципът на работа на слънчевата батерия се основава на основната концепция за съхранение и разреждане на електрическа енергия, интегрирана със слънчеви фотоволтаични (PV) системи за оптимизиране на използването и управлението на енергията. Ето един общ преглед на процеса:
Слънчевите панели преобразуват слънчевата светлина в електричество с постоянен ток (DC) чрез фотоволтаичния ефект. Когато слънчевата светлина попадне върху слънчевите панели, фотоните (частици слънчева светлина) възбуждат електроните в панелите, като генерират ток.
Когато произведената от панелите електроенергия надхвърля непосредствените нужди на дома или обекта, излишната енергия се съхранява в слънчевата батерия. През нощта или в облачни дни, когато няма слънчева светлина, батерията действа като "банка за захранване", като освобождава натрупаната енергия за захранване на осветление, уреди, климатици и други устройства, осигурявайки непрекъснато захранване без слънчева светлина.
Безопасни ли са слънчевите батерии?
Като цяло слънчевите батерии са много безопасни за използване, но за да се гарантира дългосрочна стабилна работа, е необходимо да се изберат квалифицирани батерии и да се извърши правилен монтаж. Ето някои важни съображения за безопасност:
Защита от презареждане: Повечето съвременни соларни батерии са оборудвани с функции за защита от презареждане и свръхразреждане, които автоматично прекъсват захранването, когато батерията е напълно заредена или зарядът е твърде нисък, като предотвратяват повреда на батерията.
Контрол на температурата: Соларните батерии обикновено имат системи за контрол на температурата, за да се предотвратят проблеми с безопасността, причинени от прегряване. Правилната вентилация и системите за отвеждане на топлината са от съществено значение, особено при екстремни метеорологични условия, за да се удължи животът на батерията.
Система за управление на батерията (BMS): Сайтът BMS следи състоянието на батерията в реално време, като гарантира, че тя работи в безопасен диапазон на напрежението и предотвратява прекомерното разреждане и презареждане.
Съответствие: Изборът на соларни батерии, които отговарят на международните стандарти за безопасност (например UL сертификат), е от ключово значение за осигуряване на безопасна употреба.
Въпреки това, както всички батерии, слънчевите батерии крият потенциални рискове, особено когато батерията е стара или повредена. Неправилният монтаж или използването на нискокачествени батерии може да доведе до рискове за безопасността. Ето защо изборът на реномирани марки и професионалните услуги за монтаж и поддръжка са от решаващо значение.
Допълнително четене: Защо батерията LiFePO4 се нарича най-безопасната батерия?
Видове слънчеви батерии
Соларните батерии се предлагат в различни типове в зависимост от химическите материали, методите на инсталиране и сценариите на приложение. Изборът на правилния тип соларна батерия може да подобри енергийната ефективност и да отговори на специфичните нужди на различните домакинства и предприятия. По-долу са представени различните видове соларни батерии:
Класификация на химическия материал
Химическият материал, използван в соларните батерии, оказва пряко влияние върху техните характеристики, експлоатационен срок и цена. Най-често срещаните видове включват:
Литиево-йонни батерии
Литиево-йонните батерии са най-разпространеният тип, използван в системите за слънчева енергия, поради високата си енергийна плътност, дългия си живот и добрата си безопасност. Те могат ефективно да съхраняват големи количества енергия, да се зареждат бързо и да имат дълбочина на разреждане, което ги прави идеални за домакинства и предприятия, които се нуждаят от ефективно и дълготрайно захранване. Популярните видове включват литиево-никелово-кобалтово-манганови (NCM) и литиево-железно-фосфатни (LiFePO4) батерии.
Оловно-киселинни батерии
Оловно-киселинните батерии са традиционен тип, известен с по-ниската си цена, което ги прави подходящи за потребители с ограничен бюджет. Въпреки че оловно-киселинните батерии са по-достъпни, те имат по-ниска енергийна плътност, заемат повече място и имат по-кратък живот (обикновено 3-5 години). Освен това изискват по-дълго време за зареждане и са склонни към влошаване на производителността.
Литиево-железнофосфатни (LiFePO4) батерии
Литиево-железно-фосфатни батерии са вид литиеви батерии, известни с по-високата си безопасност, по-дългия си живот (над 10 години) и стабилните си характеристики, особено при продължителна употреба. Въпреки че имат по-ниска енергийна плътност от другите видове литиеви батерии, те предлагат отлична устойчивост на топлина и презареждане, което ги прави идеални за домашни системи за съхранение на слънчева енергия.
Класификация на метода на инсталиране
Соларните батерии могат да се инсталират по различни начини, класифицирани основно като системи за монтаж на стена и системи за монтаж на стелаж, в зависимост от различните изисквания за пространство:
Монтирани на стената батерии
Монтирани на стената слънчеви батерии обикновено са по-малки по размер, което ги прави подходящи за домове или предприятия с ограничено пространство. Дизайнът им е насочен към пестене на място и могат да се монтират директно на стената, като предлагат спретнат външен вид и лесен монтаж. Сред популярните марки батерии за стенен монтаж са Tesla Powerwall и LG Chem RESU.
Батерии, монтирани на стелаж
Слънчевите батерии, монтирани на стелаж, са идеални за потребители, които се нуждаят от по-голям капацитет за съхранение и от дългосрочно съхранение. Тези батерии обикновено се монтират на земята с помощта на стойки, което позволява съхранение на повече енергия. Батерии за сървърни шкафове обикновено се срещат в големи жилищни сгради, търговски сгради или промишлени съоръжения.
Класификация на сценариите на приложение
Въз основа на метода на свързване на системата слънчевите батерии могат да бъдат класифицирани в следните два типа:
Системи извън мрежата
Соларните системи извън мрежата не са свързани с електрическата мрежа и се използват в отдалечени райони или на места без достъп до мрежата. Извънмрежови системи обикновено разполагат с по-големи акумулаторни батерии, за да осигурят електрозахранване през дните без слънчева светлина. Тези системи са идеални за ферми, планински хижи и отдалечени места.
Системи, свързани към мрежата
Слънчевите системи, свързани с мрежата, са свързани с електропреносната мрежа и позволяват на потребителите да изпращат излишната енергия обратно в мрежата. Този тип е подходящ за повечето домове и предприятия, като позволява на потребителите да продават излишната електроенергия, за да компенсират сметките си за електроенергия или да получат отстъпки. Батериите в мрежовите системи се използват главно за съхраняване на електроенергията, произведена през деня, за използване през нощта или в облачни дни.
Кое е по-добро: Литиево-йонни, оловно-киселинни или литиево-железнофосфатни?
- Литиево-йонни батерии:
Литиево-йонните батерии имат висока енергийна плътност, по-дълъг живот (обикновено над 10 години) и по-висока ефективност на зареждане и разреждане. Те са компактни, леки и идеални за приложения, изискващи продължителна употреба и ограничено пространство. Въпреки че първоначално са по-скъпи, те предлагат по-добра дългосрочна стойност поради своята ефективност и дълготрайност. - Оловно-киселинни батерии:
Оловно-киселинните батерии са рентабилни, технологично развити и широко използвани. Те обаче имат по-ниска енергийна плътност, по-кратък живот (обикновено 3-5 години) и по-ниска ефективност на зареждане и разреждане. Освен това оловно-киселинните акумулатори са обемисти и съдържат вредни вещества, което представлява риск за околната среда. - Литиево-железнофосфатни (LiFePO4) батерии:
Литиево-желязно-фосфатните батерии, вид литиева батерия, предлагат отлична безопасност, дълъг живот (над 10 години) и изключителна стабилност, особено в среда с висока температура. Въпреки че имат по-ниска енергийна плътност в сравнение с някои други литиеви батерии, тяхната все по-достъпна цена ги прави идеално дългосрочно решение. В сравнение с традиционните оловно-киселинни батерии те предлагат по-добра ефективност на зареждане и по-дълъг живот на цикъла.
Като цяло литиево-желязно-фосфатните батерии имат значителни предимства по отношение на безопасността, продължителността на живота и ефективността, което ги прави предпочитан избор за високотехнологични системи за съхранение на слънчева енергия. Въпреки че първоначалната им цена е по-висока, те осигуряват отлична стойност в дългосрочен план поради дълготрайността си и по-ниските разходи за поддръжка.
Ползи от използването на слънчеви батерии
- Енергийна независимост:
Съхранявайки слънчева енергия, потребителите могат да намалят зависимостта си от мрежата, като постигнат частична или пълна енергийна независимост. - Спестяване на разходи:
Съхранявайки и използвайки самостоятелно генерираната слънчева енергия, потребителите могат значително да намалят сметките си за електроенергия, особено през пиковите периоди на ценообразуване. - Въздействие върху околната среда:
Соларните батерии насърчават използването на чиста енергия, като спомагат за намаляване на въглеродните емисии и поддържат устойчивостта на околната среда. - Резервно захранване:
В случай на прекъсване на електрозахранването соларните батерии могат да служат като резервен източник на енергия, осигуряващ нормалната работа на домовете и уредите.
Недостатъци на използването на слънчеви батерии
- Високи първоначални разходи:
Въпреки че слънчевите батерии спестяват разходи за електроенергия в дългосрочен план, първоначалните разходи за закупуването и инсталирането им са сравнително високи, особено за високоефективните литиеви батерии. Тези първоначални разходи могат да бъдат пречка за някои домакинства или малки предприятия. - Изисквания за пространство:
Някои видове соларни батерии, особено монтираните на стелаж, изискват значително пространство, което може да не е подходящо за по-малки домове или ограничени пространства. Стенните батерии, макар и да спестяват място, често имат по-малък капацитет за съхранение, който може да не отговаря на нуждите на по-големи системи. - Изисквания за поддръжка:
Макар че слънчевите батерии като цяло са издръжливи, те се нуждаят от редовна поддръжка и проверки, особено в екстремни климатични условия. Системите за управление на батериите и за контрол на температурата трябва да се поддържат в оптимално работно състояние, за да се предотвратят проблеми с безопасността. - Влошаване на производителността:
С течение на времето ефективността на слънчевите батерии може да се понижи, особено след многогодишна употреба. Със стареенето на батериите техният капацитет за съхранение намалява, което може да се отрази на стабилността на електрозахранването.
Как да изберем правилната слънчева батерия?
При избора на слънчева батерия е важно да се вземат предвид няколко фактора, за да се гарантира, че батерията отговаря на нуждите на потребителя. Основните съображения включват:
Тип батерия:
В зависимост от бюджета и изискванията потребителите трябва да изберат подходящия тип батерия. Литиево-йонните батерии са идеални за дългосрочна употреба при ограничено пространство, докато оловно-киселинните батерии са подходящи за тези с ограничен бюджет. Литиево-желязно-фосфатните батерии са най-добрият избор за тези, които търсят по-висока безопасност и дълготрайност.
Капацитет за съхранение:
Капацитетът за съхранение е един от най-важните фактори при избора на соларна батерия. Потребителите трябва да изберат батерия, която отговаря на ежедневните им енергийни нужди. Твърде малката батерия може да доведе до недостатъчна мощност, докато твърде голямата батерия може да доведе до загуба на енергия.
Пространство за инсталиране:
Предвид изискванията за пространство на батерията, потребителите могат да избират в зависимост от наличното пространство в своя дом или бизнес. За ограничени пространства идеално подхождат батериите, които се монтират на стената. За тези, които се нуждаят от по-голям капацитет за съхранение, по-подходящи могат да бъдат батериите, монтирани в стелаж.
Продължителност на живота на батерията и гаранция:
Важно е да разберете продължителността на живота на батерията и гаранцията. Изборът на по-качествена батерия с по-дълъг живот може да намали необходимостта от честа подмяна. Повечето литиеви батерии издържат над 10 години, докато оловно-киселинните батерии издържат само 3-5 години.
Бюджет и ефективност на разходите:
Важно е да се вземат предвид както първоначалната инвестиция, така и дългосрочната рентабилност на батерията. Въпреки че литиево-йонните батерии са по-скъпи първоначално, по-дългият им живот и по-ниските разходи за поддръжка ги правят по-рентабилен вариант в дългосрочен план.
Всеки проект за съхранение на енергия е уникален. Не е лесно да се избере правилната батерия, за да се намалят разходите, и да се използва най-подходящият комплект за изграждане на система за резервно захранване. Можете да се свържете с PKNERGY, за да Получете безплатни, необвързващи енергийни решения.
Слънчева батерия срещу генератор: Кое е по-добро?
Слънчева батерия:
- Най-добър за: Дългосрочна употреба, потребители с екологично съзнание и такива, които искат да намалят разходите за енергия, особено в слънчеви райони.
- Източник на енергия: Слънчева енергия, която е чиста, възобновяема и рентабилна в дългосрочен план.
- Идеални потребители: Жилищни и търговски потребители в слънчеви региони, които търсят стабилни и устойчиви енергийни решения.
Генератор:
- Най-добър за: Аварийно електрозахранване, зони извън мрежата и краткосрочни нужди от голяма мощност.
- Източник на енергия: Обикновено работи с гориво (дизел, бензин или природен газ), което изисква редовно закупуване на гориво.
- Идеални потребители: Места, които се нуждаят от резервно захранване по време на прекъсвания на електрозахранването, или райони без достъп до мрежата, особено при нужда от захранване за големи натоварвания.
Основни сравнения:
Дългосрочна икономическа жизнеспособност:
Соларните батерии са по-рентабилни в дългосрочен план, тъй като зависят от слънчевата енергия и не изискват постоянни разходи за гориво. Генераторите имат по-високи оперативни разходи, дължащи се на закупуване на гориво и поддръжка.
Въздействие върху околната среда:
Слънчевите батерии са екологични и не отделят парникови газове, докато генераторите, които разчитат на изкопаеми горива, допринасят за замърсяването и въглеродните емисии.
Търсене и използване на енергия:
Слънчевите батерии са отлични за стабилни и устойчиви нужди от енергия, особено в райони с обилно слънцегреене. Генераторите обаче осигуряват надеждно и бързо захранване при извънредни ситуации или когато незабавно е необходима висока мощност.
Разходи за слънчева батерия:
Разходите за слънчеви батерии зависят от вида и марката. Общите ценови диапазони са следните:
- Литиево-йонна батерия: $300-$1200 за kWh
- Оловно-киселинна батерия: $100-$300 за kWh
- Батерия от литиев железен фосфат (LiFePO4): $500-$1500 за kWh
Колко слънчеви батерии са необходими за работа на едно домакинство?
За да определите броя на необходимите слънчеви батерии, вземете предвид следните фактори:
Изчисляване на дневната консумация на енергия: Изчислете консумацията на енергия от домакинските уреди. Обичайните домакински уреди и тяхната консумация на енергия са следните:
- Хладилник: 100-200W, работи 10 часа на ден, използва около 1-2kWh/ден.
- Климатик: 1500-2500W, работи 6-8 часа на ден, използва 9-20kWh на ден.
- Телевизор: 100-200 W, работи 4 часа на ден, използва 0,4-0,8 kWh на ден.
- Осветление: 10-20 W на светлина, 20 светлини за 4 часа, използва 0,8-1,6 kWh/ден.
- Да предположим, че общото среднодневно потребление на едно домакинство е 20 kWh.
Дневни и нощни изисквания за захранване:
През деня соларните панели осигуряват енергия, а излишната енергия се съхранява в батерията.
През нощта соларните панели няма да произвеждат енергия, така че батериите ще трябва да осигуряват енергия.
Ако сте напълно автономни и искате да замените цялото захранване от мрежата, ще ви е необходима батерия, която да съхранява достатъчно енергия за през нощта.
Оценка на необходимия капацитет на батерията: Ако домакинството се нуждае от 20 kWh/ден и ефективността на батерията е 80%, необходимият капацитет на батерията ще бъде:
Необходим капацитет = 20kWh ÷ 0,8 (ефективност на батерията) = 25kWh.
Така че, за да може едно домакинство да работи извън мрежата, са необходими поне 25 kWh капацитет на слънчевата батерия.
Съчетаване на слънчеви панели с батерии
За да могат да посрещнат дневните нужди от енергия и да съхранят енергията за през нощта, слънчевите панели трябва да бъдат правилно оразмерени в зависимост от часовете слънчева светлина на вашето място.
- Изискване за съхранение на слънчева батерия:
Както е изчислено, имате нужда от 25kWh за съхранение, за да се справи с енергийните нужди през нощта. - Ефективност и производителност на слънчевия панел:
Да приемем, че всеки панел произвежда 150 W на квадратен метър слънчев панел и работи 10 часа на ден в район с 10 часа слънчева светлина.- Дневно производство на енергия за панел:
150W × 10 часа = 1,5 kWh на квадратен метър. - Необходима площ на панела:
За да произвеждате 25 kWh на ден, е необходимо:
- Дневно производство на енергия за панел:
Необходима площ = 25kWh/1,5kWh/квадратен метър ≈ 16,67 квадратни метра
По този начин, около 17 квадратни метра слънчеви панели са необходими.
Имайте предвид, че тази оценка може да варира в зависимост от местните условия на слънчева светлина и ефективността на използваните слънчеви панели.
Как да изберем слънчева батерия?
При избора на слънчева батерия трябва да се вземат предвид няколко ключови фактора:
Капацитет:
Уверете се, че капацитетът на батерията отговаря на енергийните нужди на вашето домакинство. Трябва да прецените ежедневното си потребление на енергия и да изберете батерия, която може да осигури достатъчно съхранена енергия, особено за използване през нощта или в облачни дни.
Тип батерия:
Литиево-йонни батерии: По-висока ефективност, по-дълъг живот, но по-скъпи.
Оловно-киселинни батерии: По-евтини, но с по-кратък живот и по-ниска ефективност.
Литиево-железен фосфат (LiFePO4): Добър баланс между цена, продължителност на живота и ефективност, въпреки че е малко по-скъп от оловно-киселинните батерии.
Продължителност на живота:
Търсете батерии с по-дълъг живот, в идеалния случай такива, които издържат поне 10-15 години. Литиево-йонните и LiFePO4 батерии обикновено имат по-дълъг жизнен цикъл в сравнение с оловно-киселинните батерии.
Ефективност:
Високоефективните батерии съхраняват и разреждат по-добре енергията, което води до по-малки загуби на енергия.
Репутация на марката:
Изберете слънчева батерия от реномирана марка, за да гарантирате качество, надеждна работа и добро обслужване на клиентите. Добре познатите марки често предлагат по-добри гаранции и поддръжка.
Могат ли да се свързват слънчеви батерии от различни марки?
По принцип не се препоръчва свързването на соларни батерии от различни марки. Основните причини за това са:
Различни системи за управление на батериите (BMS): Различните марки могат да използват различни дизайни на BMS и комуникационни протоколи, което може да попречи на правилната синхронизация и да доведе до проблеми в работата.
Разлики в производителността на батерията: Дори в рамките на една и съща марка, батериите от различни партиди или от различни периоди на производство могат да имат незначителни разлики в характеристиките. Смесването на различни марки или партиди може да доведе до неравномерно разреждане на енергията и да ускори износването на батерията.
За слънчеви системи "Направи си сам": Ако възнамерявате да изградите своя соларна система, най-добре е да използвате батерии от един и същ производител, а в идеалния случай - от една и съща партида, за да се гарантира постоянство в работата и продължителността на живота. Дори когато не се използват, батериите изпитват лека загуба на мощност, която може да варира в зависимост от датата на производство. Това може да доведе до небалансирано разреждане на батерията и по-бързо разграждане.
Колко хора използват слънчеви батерии?
С нарастващата популярност на соларните технологии и увеличаващите се разходи за енергия все повече хора избират да използват соларни батерии за съхранение на енергия в дома. Според пазарните проучвания броят на потребителите на соларни батерии в световен мащаб непрекъснато нараства.
Глобален ръст на употребата: Към 2020 г. повече от 5 милиона домове по света имат инсталирани соларни системи, много от които са съчетани с решения за съхранение на енергия. Очаква се до 2025 г. глобалният пазар на соларни батерии да достигне над 100 милиона потребители.
Основни региони: В страните с висок потенциал за слънчева енергия, като САЩ, Европа и Австралия, се наблюдава по-висок процент на внедряване на слънчеви батерии. В тези региони потребителите отдават предпочитание на резервното захранване при прекъсване на мрежата и се стремят да намалят разходите си за електроенергия, като разчитат на слънчева енергия.
Препоръки за слънчева батерия
PKNERGY е производител на соларни клетки в Китай, който предлага различни видове клетки. Тук можете да намерите решения за 5kwh~2mwh.
Заключение
Соларните батерии съхраняват излишната енергия, произведена от соларните панели, и я освобождават, когато е необходимо, като осигуряват непрекъснато електрозахранване за домове и търговски обекти. Тъй като соларните технологии продължават да се развиват, а разходите за енергия се увеличават, използването на соларни батерии става все по-често срещано, като предлага както ползи за спестяване на разходи, така и екологична устойчивост.
Пестене на пари, опазване на околната среда
PKNERGY ви помага да намалите сметките си за енергия за вашия дом Съхраняване на слънчева енергия, съхраняване на слънчева енергия за използване по всяко време - през нощта или по време на прекъсване.
BG 
EN 
ES 
DE 
PT 
AR 
KU 
ID 
RU 
SL 
KO 
FR 
IT 
NL 
CS 