Magazynowanie energii – czy jest 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.

Magazynowanie energii – 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.

Magazynowanie energii – 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, które łączone są przewodnikami wykonanymi z przewodników typu miedź lub miedź pobielona .

Cele wykonywane są w obudowach workowych tzw. punch lub w prostokątnych pojemnikach plastikowych zwanych pryzmatycznymi.

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).

Gotowy produkt zawierający wszystkie komponenty

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.