Szok dla właścicieli fotowoltaiki - magazyny energii starzeją się szybciej, niż przewidywano
Najlepszym sposobem na oszczędność energii jest zamontowanie własnego magazynu i połączenie z instalacją. Pozwala to lepiej gospodarować energią niezależnie od jakości i dostępności lokalnej sieci. Poza tym możemy podłączyć do niego instalację off-grid. Niestety magazyny energii, tak jak wszystkie baterie i akumulatory zużywają się po pewnym czasie. Dlaczego magazyn energii traci pojemność? Co może przyspieszać proces? Jak wydłużyć jego żywotność?
- Magazyn energii – działanie i zastosowanie
- Dlaczego magazyn energii traci pojemność?
- Jaka jest żywotność magazynów energii?
Magazyn energii – działanie i zastosowanie
Mówiąc najprościej magazyny energii są urządzeniami, które gromadzą nadmiar wyprodukowanej energii. Najczęściej podłącza się je do instalacji fotowoltaicznych, ale mogą też współpracować z turbinami wiatrowymi. Używa się ich zarówno w instalacjach off-grid jak i on-grid. W pierwszym przypadku są konieczne, jeżeli chcemy korzystać z wytworzonego prądu np. wieczorem i w nocy.
Istnieje wiele rodzajów tych urządzeń, ale dla potrzeb indywidualnych zwykle wybiera się magazyny elektrochemiczne. Do najpopularniejszych należą baterie litowo-jonowe. Mogą być też baterie litowo-żelazowo-fosforanowe, baterie sodowo-siarkowe i akumulatory kwasowo-ołowiowe. Mają one postać kompaktową, umożliwiającą łatwe podłączenie i stosowanie w pobliżu paneli fotowoltaicznych.
Pod wieloma względami magazyny te działają podobnie jak baterie i akumulatory stosowane w samochodach czy w laptopach.
Dlaczego magazyn energii traci pojemność?
Z czasem magazyny energii „starzeją się”. Tracą nie tylko pojemność, ale moc i sprawność. Wynika to z właściwości fizycznych i chemicznych zastosowanych materiałów. Na przykład w chętnie wybieranych bateriach litowo-jonowych atomy litu zostają uwięzione w anodzie krzemowej podczas ładowania. Powoduje to coraz większą utratę pojemności magazynu lub innej baterii opartej na tej technologii. To zjawisko zostało niedawno odkryte i prowadzone są badania nad jego zmniejszeniem za pomocą dodatków chemicznych.
Magazyn energii jest też wrażliwy na działanie pewnych czynników. Najczęstszą przyczyną przedwczesnej lub zbyt szybkiej utraty pojemności są:
- ekstremalne temperatury – zwłaszcza powyżej 35 stopni C i poniżej 15 stopni C.
- częste ładowanie i rozładowywanie (zwłaszcza głębokość rozładowania do 0 %)
- przechowywanie nieużywanego, rozładowanego magazynu przez dłuższy czas.
- uszkodzenie mechaniczne, powodujące zetknięcie diod.
Współczesne baterie litowo-jonowe i litowo-jonowo-żelazowe są lepiej przystosowane do częstego rozładowywania i ładowania niż starsze typy urządzeń. Mimo wszystko nie da się całkiem wyeliminować procesów degradacji i zmniejszania pojemności magazynów. Zalecane jest ładowanie na poziomie od 20 do 80%.
Jaka jest żywotność magazynów energii?
Utrata pojemności, a także mocy i sprawności z każdym rokiem użytkowania magazynu prowadzi do coraz mniejszych oszczędności na własnym prądzie. Zanim zdecydujemy się na fotowoltaikę z magazynem energii warto wiedzieć jaka jest żywotność takich baterii i co najlepiej wybrać. Oto cechy popularnych magazynów energii:
Litowo-jonowe - obecnie produkowane baterie litowo-jonowe są optymalnym rozwiązaniem. Pozwalają długi czas cieszyć się wysoką pojemnością, a jednocześnie nie są drogie. Ich żywotność wynosi od 10 do 15 lat, jest to od 3000 do 6000 cykli. Optymalna temperatura funkcjonowania to 15-25 stopni C.
Litowo-żelazowo-fosforanowe – to nowoczesna, nieco droższa alternatywa. Pracują wydajnie nawet do 8000-10000 cykli. Lepiej od litowo-jonowych radzą sobie z wyższymi temperaturami.
Kwasowo-ołowiowe – magazyny budowane w starszej technologii są mniej wydajne. Optymalna pojemność utrzymuje się przez ok. 3-5 lat.
Po okresie utraty pełnej pojemności magazyn nadaje się jeszcze do użytkowania, ale osiągają około 80% pierwotnych parametrów. Dlatego warto zainwestować w dobrej jakości magazyn energii, dobrany zgodnie z zapotrzebowaniem domu i zadbać o jego prawidłowe użytkowanie.