LiFePO4 baterija tapo populiariausiu pasirinkimu tarp saulės elektrinių savininkų dėl savo išskirtinių savybių, kurių kitos ličio jonų chemijos negali pasiūlyti. LiFePO4 baterijos pasižymi dideliu ciklų skaičiumi, paprastai viršijančiu 5000-6000 įkrovimo / iškrovimo ciklų. Taip pat jos yra termiškai stabilesnės ir mažiau linkusios į savaiminį užsidegimą, net esant mechaniniams pažeidimams. Tai labai svarbu, ypač kai baterijos montuojamos gyvenamuosiuose namuose. LiFePO4 baterijos turi aukštą energijos įkrovimo ir iškrovimo efektyvumą, paprastai viršijantį 95%. Tai leidžia geriau panaudoti sugeneruotą saulės energiją. Šio tipo baterijose nenaudojamas kobaltas, kuris yra susijęs su aplinkosaugos ir socialinėmis problemomis. Todėl jos laikomos ekologiškesne alternatyva.
LiFePO4 baterijos gaminamos dviejų tipų: aukštos įtampos (High Voltage, HV) ir žemos įtampos (Low Voltage, LV). Bet kuris variantas geriau atitiks jūsų poreikius? Tai priklauso nuo jūsų sistemos specifikos, reikalavimų ir pritaikymo srities. Šiame straipsnyje apžvelgsime pagrindinius skirtumus tarp šių dviejų technologijų, jų privalumus ir trūkumus bei pateiksime rekomendacijas, kurios padės apsispręsti, kokį energijos kaupiklį pasirinkti savo namams, ūkiui ar verslui.
Kas yra aukštos įtampos LiFePO4 baterija?
Energijos kaupimo sistemose aukštos įtampos baterija paprastai apibrėžiama kaip sistema, kurios nominali įtampa yra nuo 90V iki 1000V. Šio tipo baterijos dažniausiai naudojamos didesniems energijos poreikiams, pvz. komercinėse ir pramoninėse energijos kaupimo sistemose, o taip pat ūkiuose ar dideliuose namuose. Aukštos įtampos baterijos kartu su trifaziu hibridiniu įtampos keitikliu gali valdyti didelės galios apkrovas, užtikrindamos didesnį efektyvumą ir našumą.
Aukštos įtampos baterijų privalumai
Didelis energijos perdavimo efektyvumas
Vienas iš privalumų yra didesnis energijos perdavimo efektyvumas. Kai energijos poreikis didesnis, aukštesnė įtampa leidžia sistemai perduoti tą pačią galią su mažesne srove, todėl sumažėja šilumos gamyba ir atitinkamai energijos nuostoliai. Šis efektyvumo padidėjimas ypač svarbus energijos kaupimo sistemoms, kurių talpa viršija 100 kWh.
Mažesnis kabelių skerspjūvis
Didinant įtampą, ta pati galia reikalauja mažesnės srovės, todėl aukštos įtampos baterijų sistemose galima naudoti plonesnius kabelius. Tai padeda sumažinti medžiagų kaštus ir supaprastina įrengimo procesą. Be to, plonesni kabeliai sumažina instaliacijos sudėtingumą.
Geriau veikia su didelės galios elektros imtuvais
Aukštos įtampos baterijų sistemos puikiai tinka didelės galios elektros vartotojams, tokiems kaip pramoniniai gamintojai ar stambūs ūkiai. Jos ypač efektyviai susitvarko su dideliais galios šuoliais, kurie gali reikšmingai pagerinti elektros energijos suvartojimo stabilumą ir patikimumą, taip apsaugodamos svarbias apkrovas, didindamos efektyvumą ir mažindamos išlaidas.
Aukštos įtampos baterijų sistemų trūkumai
Saugumo rizika
Didžiausias aukštos įtampos baterijų trūkumas yra padidėjusi saugumo rizika. Naudojant ir montuojant tokias sistemas būtina imtis papildomų asmeninės saugos priemonių, kad būtų išvengta aukštos įtampos sukelto elektros smūgio. Aukštos įtampos baterijoms yra įrengiamos specialios elektros grandinių apsaugos, naudojami izoliuoti įrankiai, o montuotojai turi turėti specialiai apmokytus specialistus. Prisilietus pvz. prie 200V baterijos abiejų polių, jei yra drėgnos sąlygos arba pažeista oda, srovė gali praeiti per kūną ir sukelti stipresnį elektros smūgį, kuris gali sukelti širdies ritmo sutrikimus, raumenų spazmus ir net paralyžių. Jei kontaktas trunka ilgai arba sąlygos palankios, poveikis gali būti pavojingas gyvybei. O 600V ir aukštesnė baterijos įtampa kelia dar didesnį pavojų. Prisilietimas prie 600V baterijos polių gali sukelti labai stiprų elektros smūgį, kuris gali sukelti rimtas širdies ir kraujotakos problemas, netgi mirtį. Ši įtampa yra pakankamai aukšta, kad, net ir esant palankiam kontaktui (pvz., drėgnai odai ar žaizdoms), poveikis būtų labai pavojingas.
Didesnės pradinės išlaidos
Nors aukštos įtampos energijos kaupikliai turi aukšta efektyvumą, kuris prisideda prie sistemos atsipirkimo laikotarpio mažinimo, sudėtingesni sistemos komponentai didina pradines investicijas. Aukštos įtampos energijos kaupikliai turi savo valdymo modulį su „master-slave“ architektūra, skirtą baterijų duomenų rinkimui ir valdymui, tuo tarpu žemos įtampos baterijų sistemoms toks modulis nėra reikalingas.
Talpos didinimo apribojimai
Nors aukštos įtampos baterija turi aukštą efektyvumą, kurio teigiamas efektas pasižymi su didėjančia energijos kaupiklio talpa, prie vieno įtampos keitiklio galima prijungti tik nuo 40 iki 66 kWh energijos kaupiklį. Norint plėsti talpą, būtina įrenginėti papildomą įtampos keitiklį ir atitinkamai daugiau saulės modulių.
Kas yra žemos įtampos LiFePO4 baterija?
12V–60V įtampą turintys akumuliatoriai vadinami žemos įtampos baterijomis. Jos dažniausiai naudojamos autonominėse ar hibridinėse gyvenamųjų namų saulės elektrinėse, kemperiuose, telekomunikacijų bazinėse stotyse ir nepertraukiamo maitinimo šaltiniuose (UPS).
Populiariausia saulės elektrinių energijos kaupiklių įtampa yra 48V arba 51,2V. Plečiant žemos įtampos baterijų talpą, baterijas galima jungti tik lygiagrečiai, todėl sistemos įtampa nesikeičia.
Žemos įtampos baterijos dažniausiai įrengiamos, kai svarbiausias yra aukštas eksploatavimo saugumas, paprastas montavimas ir prieinama kaina.
Žemos įtampos baterijų privalumai
Aukštas saugumo lygis
Saugumas dažnai yra vienas pagrindinių kriterijų, renkantis energijos kaupimo sistemą namams, todėl žemos įtampos baterijos vertinamos būtent dėl savo aukšto saugumo. Žema įtampa efektyviai sumažina baterijų keliamą riziką montavimo, naudojimo ir priežiūros metu, todėl žemos įtampos baterijos yra populiariausios ir plačiai naudojamos namų ūkiuose. Žemos įtampos baterijų darbinė įtampa nesiekia ribos, keliančios didelį pavojų gyvybei (60 V DC). Tai leidžia montuoti ir prižiūrėti sistemas be didelės rizikos sveikatai ir gyvybei. Žemos įtampos baterijos įtampa įkrovimo režime siekia 58,4V. Tokia įtampa nors ji gali būti pavojinga, jei sąlygos yra nepalankios (pvz., drėgna oda), sausoje odoje srovė nesukels rimtų sužalojimų. Jei kontaktas yra ilgesnis arba oda pažeista, gali tiesiog atsirasti nemalonus diskomfortas, o kartais ir raumenų spazmai. Bet srovė, einanti per kūną, esant tokioms sąlygoms, paprastai nėra mirtina.
Mažesnė kaina
Žemos įtampos baterijos yra pigesnės dėl mažesnių BMS (baterijų valdymo sistema) reikalavimų ir labiau ištobulintos technologijos. Taip pat žemos įtampos baterijos yra paprastesnės projektuoti ir įrengti, o montavimo reikalavimai yra mažesni.
Paprastesnis remontas
Žemos įtampos baterijose lengviau taisyti ar keisti atskiras celes, nes nereikia dirbti su pavojinga aukšta įtampa.
Platus suderinamumas su įtampos keitikliais
Žemos įtampos baterijos puikiai veikia su daugeliu rinkoje esančių hibridinių ir off-grid inverterių, tokių kaip Victron, SMA, Growatt, Sungrow, Deye, Solis, Godwee, Easun, Solplanet ir kt.
Talpos didinimo lankstumas
Žemos įtampos baterijos yra patikimas ir efektyvus energijos kaupimo sprendimas namų savininkams, turintiems saulės elektrines, ar įmonėms, kurioms reikalingas nepertraukiamas energijos tiekimas svarbiems elektros įrenginiams. Galimybė kaupti perteklinę saulės energiją ir 8-9 mėn. per metus turėti pilną energetinę nepriklausomybę ir autonomiją elektros tiekimo sutrikimų metu. Žemos įtampos baterijų talpa gali siekti iki kelių šimtų kilovatvalandžių, todėl jos gali patenkinti bet kokio gyvenamojo namo ar stambaus ūkio poreikius.
Žemos įtampos baterijų trūkumai
Mažesnis efektyvumas
Energijos perdavimo efektyvumas paprastai yra mažesnis nei aukštos įtampos baterijų. Tai lemia didesnė srovė, reikalinga tam pačiam galios kiekiui perduoti, todėl kabeliai, jungtys ir pačios baterijų celės labiau kaista, o tai sukelia energijos nuostolius.
Didesnės elektros instaliacijos išlaidos
Žemos įtampos baterijos plečiamos jungiant baterijas lygiagrečiai, todėl sistemos įtampa išlieka ta pati, tačiau srovė didėja. Todėl reikia naudoti storesnius kabelius, kad jie atlaikytų didesnę srovę, o tai padidina medžiagų kaštus. Be to, kuo daugiau baterijų sujungiama lygiagrečiai, tuo sudėtingesnis tampa montavimas. Paprastai, jei jungiama daugiau nei 2 baterijas lygiagrečiai, rekomenduojama naudoti šynas (angl. busbar), kurių kaina didėja proporcingai srovei.
Aukštos ir žemos įtampos baterijų specifikacijų palyginimas
 |
 |
|
|---|---|---|
| Tipas | Pytes V5 (modulis iš keturių lygaigrečiai sujungtų baterijų) | BYD HVM 22.1 |
| Nominali įtampa | 51.2 V | 409 V |
| Nominalus energijos kiekis | 20.48 kWh | 22.08 kWh |
| Matmenys | 442 x 530 x 140 mm (vieno modulio) | 2110 x 585 x 298 mm |
| Svoris | 176 kg | 319 kg |
| Rekomenduojama įkrovimo / iškrovimo srovė | 300 A | 40 A |
| Maksimali įkrovimo / iškrovimo srovė | 400 A | 75 A |
Kaip pasirinkti tinkamiausią bateriją?
Aukštos ir žemos įtampos baterijos turi savo privalumų, todėl renkantis energijos kaupiklį reikia atsižvelgti į keletą pagrindinių veiksnių, tokių kaip naudojamos energijos kiekis, biudžetas ir saugumo reikalavimai.
Vertinant skirtingus pritaikymo scenarijus, rekomenduojame vadovautis šiais kriterijais:
Žemos įtampos baterija
- Gyvenamųjų namų saulės elektrinės: Energijos kaupimas dienos metu, kai gaminama perteklinė elektros energija, ir jos naudojimas visą šiltąjį laikotarpį (8-9 mėn. per metus), kad kuo daugiau elektros energijos būtų sukaupta ESO balanse žiemos laikotarpiui. Jeigu saulės elektrinės galia yra iki 10-15 kW, rekomenduojame rinktis žemos įtampos hibridinį įtampos keitiklį ir atitinkamai žemos įtampos energijos kaupiklį. Tokia sistema puikiai veiks perteklinės energijos tiekimo į tinklą režime ir gerai susitvarkys visiškame off-grid režime, kad ir kiek laiko jis truks. Persijungimas tarp režimų bus sklandus ir greitas. Mažesnį baterijos efektyvumą kompensuos žemesnė kaina ir sistemos paprastumas.
- Autonominės saulės elektrinės: Saulės elektrinė yra pagrindiniu energijos šaltiniu. Tokiose elektrinėse retai kada sutiksite aukštos įtampos baterijas, kadangi off-grid sistemos reikalauja didelio patikimumo, maksimalaus paprastumo ir aukšto saugumo. Visą tai užtikrina žemos įtampos baterijos, kurių talpa gali siekti net iki kelių šimtų kilovatvalandžių. Taip pat rinkoje sudėtinga rasti aukštos įtampos off-grid įtampos keitiklių.
- Nepertraukiamas maitinimo šaltinis: Užtikrina būtiniausių prietaisų ir įrangos veikimą elektros tiekimo sutrikimų metu.
Aukštos įtampos baterija
- Gyvenamųjų namų saulės elektrinės: Aukštos įtampos baterijos paprastai naudojamos tada, kai reikia didesnio našumo ir efektyvumo, ypač kai persijungimai į off-grid režimą yra reti, o energijos kauplikio talpa neviršija 20 kWh. Esant didesnės talpos poreikiui, būtina įrengti papildomą įtampos keitiklį ir atitinkamai daugiau saulės modulių, kas ne visuomet igyvendinama.
- Komerciniai energijos kaupikliai: Idealiai tinka įmonėms, turinčioms didelius saulės elektrinių, vėjo jėgainių ar kitų atsinaujinančios energijos šaltinius.
Išvados
Renkantis bateriją svarbu įvertinti ne tik talpą ir galimą energijos poreikį, bet ir sistemos saugumą, ilgaamžiškumą bei efektyvumą. Žemos įtampos baterijos dėl savo lankstumo ir saugumo yra tinkamesnės mažesnėms bei vidutinėms sistemoms, o aukštos įtampos baterijos idealiai tinka didelėms ūkiams, komercinėms ar pramoninėms sistemoms, kur svarbūs efektyvumo bei energijos nuostolių mažinimo aspektai.
Mes dirbame su Pytes žemos ir aukštos įtampos baterijomis, kurios yra suderinamos su įvairiais inverteriais, tokiais kaip SMA, Victron Energy, Deye, Godwee, Growatt, Solis, Solplanet, Easun, Afore ir kitais pažangiais sprendimais. Šios baterijos užtikrina aukštą veikimo patikimumą ir efektyvumą, todėl yra puikus pasirinkimas tiek gyvenamiesiems namams, tiek komercinėms sistemoms.
Pasirinkome Pytes dėl jų aukštos kokybės, ilgaamžiškumo, aukštų saugumo standartų ir nepriekaištingo techninio palaikymo. Pytes baterijos naudoja LiFePO4 technologiją, kuri yra viena saugiausių ir patikimiausių ličio jonų technologijų. Be to, jų efektyvumas ir ilgas tarnavimo laikas leidžia mūsų klientams pasiekti puikius energijos kaupimo ir valdymo rezultatus, užtikrinant ekonomišką energijos naudojimą.
0 Komentarų