Dlaczego magazyny energii są konieczne ?
Odpowiedź jest chyba już wszystkim znana: niestabilność lub inaczej nieprzewidywalność odnawialnych źródeł energii i w efekcie ogromne różnice w czasie jest dostępności i zapotrzebowania na nią.
Obecnie dwa największe źródła energii odnawialnej to wiatr i słońce. Koszt uzysku tej energii staje się bardzo niski, a zatem ta energia jest bardzo tania i jest tej energii dużo. Ale niestety dostępna jest nie zawsze wtedy kiedy jest potrzebna. I tu z pomocą przychodzą magazyny energii lub inaczej akumulatory.
Energia może być magazynowana na różne sposoby (energia statyczna, mechaniczna, chemiczna, cieplna) lecz dla domowych zastosowań najlepsze są akumulatory chemiczne.
Najnowsza powszechnie dostępna technologia to akumulatory LiFePo4, czyli litowo-żelazowo-fosforanowe.
Zalety akumulatorów LiFePo4:
1. Wysoka gęstość energii w W/kg, a co za tym idzie niska masa (choć Li-ion są nieco lżejsze)
2. Duża obciążalność nawet 1C (obciążalność robocza pozwalająca rozładować akumulator nawet w 1 godzinę, choć Li-ion mają większą obciążalność)
3. Wspaniała sprawność procesu ładowania i rozładowania (niskie straty energii) dochodząca do 98% (lepsza niż Li-ion)
4. Niezwykła trwałość dochodząca do 4000 cykli z utratą pojemności do 80% pierwotnej (trwałość 2 razy większa od technologii Li-ion)
5. Bezpieczeństwo – brak żrącego kwasu (jak akumulatory kwasowe żelowe czy AGM) lub niepalność (Li-ion/Li-po – silnie palne po wrzuceniu do ogniska lub po przebiciu)
Ogniwa w akumulatorach budowane są w stosy. Cele wykonywane są w obudowach workowych tzw. punch lub w prostokątnych pojemnikach plastikowych zwanych pryzmatycznymi. Ogniwa pryzmatyczne wypierają te workowe punch.
Podstawową wadą akumulatorów w technologii litowej jest ich delikatność tj brak odporności na przeładowanie lub na zbytnie rozładowanie. Zarówno jedno jak i drugie prowadzi do natychmiastowego zniszczenia ogniwa. Dodatkowo LiFepo4 nie mogą pracować w ujemnych temperaturach (dlatego są wersje z wewnętrznym ogrzewaniem)
Dlatego w praktyce nie stosuje się samych ogniw, jak to ma miejsce w przypadku typowych akumulatorów. Wszystkie magazyny energii z ogniwami w technologii litowej muszą mieć dodatkowe zabezpieczenie elektroniczne tj BMS (battery management system).
Zadaniem BMS jest kontrola dla każdego ogniwa: ładowania, rozładowania, temperatury i generalna ochrona ogniw (w tym balansowanie tj równoważenie wszystkich ogniw połączonych szeregowo)
BMSy mogą być wyposażone w pasywny balanser tzn. równoważenie pasywne, gdzie proces równoważenia to kilka mA i może trwać wiele godzin (jeśli akumulator jest intensywnie używany, to do pełnego zbalansowania nigdy nie dochodzi). Dużo lepszym i droższym jest aktywny/smart balanser, które równoważy wysokim prądem tj kilka Amper.
Balansowanie jest bardzo ważne, bo BMS nadzoruje wszystkie ogniwa (zwykle 16 w akumulatorach 51,2V) i najsłabsze ogniowo decyduje o zakończeniu rozładowania lub naładowania (napięcie ogniwa).
Generalnie obecnie produkuje się 2 rodzaje magazynów energii elektrycznej: wysokonapięciowe i niskonapięciowe.
Wysokonapięciowe magazyny stosowane są częściej w rozwiązaniach przemysłowych i o dużej skali/pojemności. Są to dedykowane magazyny do konkretnych zastosowań i powiązane z całym systemem jednego dostawcy/producenta. Są również stosowane z rozwiązaniach prosumenckich. Wadą tych magazynów jest zwykle wysoka cena i niebezpieczne napięcia, a także zwykle konieczność stosowania dodatkowego zewnętrznego BMSa.
Niskonapięciowe magazyny energii dostarczają napięcie typowe 48V lub 51,2V (z dokładnością +- kilka volt). Jest to obecnie wypracowany standard i na rynku jest duży wybór takich magazynów różnych producentów.
Mogą być stosowane z wieloma falownikami hybrydowymi tak on-grid jak i off-grid, hybrydowe.
W naszym sklepie znajdziesz kilka modeli takich magazynów w przystępnej cenie, a co najważniejsze o wysokiej jakości, zapewniające długoletnią bezawaryjną pracę.
PK.
