Rovnako ako rôzne typy solárnych panelov menia spôsob prevádzky a údržby solárneho systému, viaceré typy batérií ovplyvnia výkon a údržbu solárneho plus akumulačného systému. Ak niekto hľadá lacný a odolný produkt na skladovanie energie, olovené batérie môžu byť tou správnou cestou, ale to si vyžaduje ďalšiu údržbu. Úložné systémy lítium-iónových batérií sú bežnou možnosťou pre majiteľov solárnych systémov, ktoré vyžadujú bezúdržbový prístup, ale nie sú vhodné do extrémnych prostredí.
Rôzne úrovne údržby batérie môžu ovplyvniť, ktorý systém skladovania energie sa používa na solárne a skladovanie energie. Nasledujúce vysvetlia požiadavky na údržbu niekoľkých bežných produktov na ukladanie energie batérií používaných v priemysle výroby solárnej energie: lítium-iónové batérie, olovené batérie, nikel-kadmiové batérie, prietokové batérie.
(1) Lítium-iónová batéria
Podľa Brenta Harrisa, zakladateľa a technického riaditeľa spoločnosti Eguana Technologies, sú lítium-iónové batérie produktom na ukladanie energie pre väčšinu aplikácií solárnej energie, pretože majú vysokú hustotu, nízku údržbu a nízke náklady. Lítiové batérie nie sú vhodné pre niektoré špecifické aplikácie, ako sú extrémne teplotné rozsahy alebo kde je potrebné dlhodobé skladovanie energie a iné batérie môžu byť nákladovo efektívnejšie. Najväčšou položkou údržby lítium-iónových batérií je rýchlosť degradácie. Rovnako ako batérie mobilných telefónov, aj lítiové batérie používané v systémoch skladovania energie v solárnych zariadeniach sú po určitom počte nabití a vybití vážne vybité. Vývojári musia plánovať túto rýchlosť degradácie. Dva najbežnejšie typy lítium-iónových batérií, ktoré sa používajú v projektoch solárneho plus skladovania, sú lítium-železofosfátové (LFP) batérie a lítium-nikel-mangánové kobaltové (NMC) batérie.
(2) Lítium-železofosfátová (LFP) batéria
Lithium Iron Phosphate (LFP) batérie sú bezpečné a odolné batérie. Keďže sa nepoužíva kobalt, nedochádza k problémom s tepelným únikom (požiarom) a nie sú potrebné žiadne opatrenia na vetranie alebo chladenie, takže ho možno ľahko inštalovať v interiéri, vďaka čomu je ideálny pre aplikácie na skladovanie energie v domácnostiach. Podľa Sonnen Corporation, výrobcu lítium-železnatých fosfátových (LFP) batérií, sú batérie ideálne pre stacionárne aplikácie na ukladanie energie, najmä ak je potrebné batérie denne cyklovať kvôli optimalizácii vlastnej spotreby solárnej energie a službám pripojeným k sieti.
Lítium-železo-fosfátové (LFP) batérie nevyžadujú žiadnu ďalšiu údržbu, ale miesto, kde sú nainštalované, môže ovplyvniť výkon. Lítiové batérie musia používať systém správy batérií (BMS), ktorý automaticky monitoruje teplotu každej batérie, stav nabitia, životnosť cyklu atď., aby sa maximalizoval výkon. Pokiaľ je systém akumulácie energie inštalovaný v prijateľnom teplotnom rozsahu a nadmorskej výške, nie sú potrebné opatrenia na údržbu.
„Pokiaľ sú lítium-železofosfátové (LFP) batérie skladované a inštalované na mieste, ktoré zodpovedá prostrediu, v ktorom je produkt nasadený, nie je potrebná pravidelná údržba,“ povedal Carlos Restrepo, viceprezident spoločnosti Sonnen pre technológiu. Je to dôležité. Batérie nemusia byť pripravené na sezónne zmeny teploty.“
Brad Hansen, generálny riaditeľ spoločnosti EnSync Energy, povedal: "Lithium Iron Phosphate (LFP) batérie môžu byť vystavené hrozbám prebíjania, vysokých teplôt a dokonca fyzického poškodenia a stresu, preto je potrebné zachovať bezpečnosť. Keď sa batérie používajú v blízkosti obytných priestorov, Výber najbezpečnejšej batérie ako základnej súčasti systému je dôležitým vodiacim princípom."
(3) Lítium-nikel-mangánová batéria s oxidom kobaltnatým (NMC).
Lítium-nikel-mangán-kobaltový oxid (NMC) batérie sú odolné a veľmi bezpečné, pokiaľ sú monitorované systémom správy batérií. Pridaním prvkov, ako je nikel a mangán, do chémie batérie môže batéria uložiť viac elektriny ako iné typy lítium-iónových batérií.
Rovnako ako iné lítiové batérie, ani lítium-nikel-mangán-kobaltoxidové (NMC) batérie nevyžadujú žiadnu veľkú údržbu. Systém správy batérie (BMS) bude monitorovať napätie, prúd a teplotu batérie, aby bola zaistená bezpečnosť a prevádzková životnosť.
Harris zo spoločnosti Eguana povedal: "Extrémna prevádzka môže skrátiť životnosť batérie a monitorovací systém zaznamenáva prevádzku prostredníctvom systému správy batérie (BMS), aby mohol upozorniť na reklamácie. V akýchkoľvek potenciálne nebezpečných prevádzkových podmienkach sa systém správy batérie (BMS) vypne. dole v systéme." Systém skladovania energie z batérií spoločnosti využíva batérie lítium-nikel-mangán-kobaltoxid (NMC) od LG Chem.
Lítium-nikel-mangánový oxid kobaltnatý (NMC) je možné používať v zime, pokiaľ je potvrdený bezpečný teplotný rozsah.
"Ak sú potrebné sezónne systémy na skladovanie energie, mali by sa skladovať vo vnútri," povedal Harris a ako extrémny príklad uviedol kanadské zimy.
(4) Prietokové batérie – najmä batérie s bromidom zinočnatým (ZNBR).
Prietokové batérie s bromidom zinočnatým (ZNBR) (najbežnejšie vyrábané spoločnosťou Primus Power) sú vhodné pre rozsiahle systémy dlhodobého skladovania energie. Prietokové batérie využívajú dve chemické zložky rozpustené v kvapaline oddelené separátorom na zabezpečenie elektrického náboja. Prietokové batérie s bromidom zinočnatým (ZNBR) majú soli bromidu zinočnatého rozpustené v elektrolyte. Technológia batérie, ktorú používa Primus Power, sa mierne líši od bežných prietokových batérií s bromidom zinočnatým (ZNBR) a jej separátor nevyžaduje čistenie ani výmenu. Primus Power používa na skladovanie elektrolytu zásobníky a jeho prietokové batérie majú nekonečné cykly nabíjania a vybíjania bez zníženia výkonu. Prietokové batérie vo všeobecnosti vyžadujú veľmi malú údržbu.
Prietokové batérie sú ako palivové články, takže sú to len krabice s elektronikou a elektrolyzérmi. Primus tvrdí, že jeho produkty Energy Pods vyžadujú iba ročné návštevy certifikovanej prevádzky a údržby (O&M) servisných technikov na vykonávanie bežných kontrol, výmenu vzduchových filtrov a dopĺňanie elektrolytov. Prietokové batérie sa môžu používať v zime a môžu byť inštalované vo veľmi chladných podmienkach.
"Všetky nasadené batérie monitorujeme 24 hodín denne, 7 dní v týždni, aby sme zaistili správnu prevádzku a proaktívne riešili všetky potenciálne problémy v teréne. Tieto údaje sú v reálnom čase k dispozícii aj poskytovateľovi O&M vlastníka," povedal CCO Jorg Heinemann z Primus Power. Batérie sú navrhnuté tak, aby vydržali tak dlho, ak nie dlhšie, ako solárne elektrárne s riešeniami na ukladanie energie a nevyžadujú doplnenie alebo pravidelnú výmenu, ako napríklad lítium-iónové batérie.“
(5) Olovená batéria
Je dobre známe, že olovené batérie sú spoľahlivé a lacné. Ich mriežkovité štruktúry sú ponorené do kyslých elektrolytov, ktorých elektrolyty môžu vyžadovať dlhodobé dopĺňanie. Batérie sú ťažké kvôli materiálu a niektoré musia byť inštalované vo vetraných priestoroch. Požiadavky na ich prevádzku a údržbu sú v tomto bode dobre známe, takže sú ideálne pre väčšinu solárnych a skladovacích aplikácií a mali by sa skladovať na suchom mieste s miernymi teplotami.
Koncové spoje olovených batérií by sa mali kontrolovať niekoľkokrát do roka, aby sa zaistilo, že sa časom neuvoľnia. Zaplavené olovené batérie je potrebné pravidelne dopĺňať destilovanou vodou. Sklolaminátové separátorové (AGM) batérie a gélové olovené batérie sú hermeticky uzavreté, a preto nevyžadujú dopĺňanie elektrolytu.
Ak sa olovená batéria dočasne nepoužíva, je potrebné ju správne uskladniť. Trojan Battery hovorí, že olovené batérie sa časom samovoľne vybíjajú a je potrebné ich nabiť na minimálnu úroveň, aj keď nie sú pripojené k záťaži. Táto rýchlosť samovybíjania sa mení s teplotou, pričom vysoké teploty zvyšujú rýchlosť vybíjania a nízke teploty rýchlosť vybíjania znižujú.
Experti na trojanové batérie povedali: "Údržba potrebná pre olovené batérie nie je veľmi náročná, ale práca na údržbe je veľká. To platí najmä pre olovené batérie, ktoré je potrebné naplniť vodou. Pri pridávaní destilovanej vody na doplnenie hladina elektrolytu, bude vystavená kyselina. Odporúčame, aby pracovníci údržby batérií nosili ochranné okuliare a rukavice. Ak majú zákazníci obavy s údržbou batérie, môžu požiadať o pomoc zvonku, aby túto úlohu dokončili.“
(6) Nikel-kadmiová (NiCd) batéria
Batérie na báze niklu sú ideálne pre vzdialené inštalácie mimo siete v náročných aplikáciách, kde sa vyžaduje spoľahlivé záložné napájanie a nie je možná pravidelná údržba. Dobre fungujú pri extrémnych teplotách a hlbokom vybití.
Spoločnosť EnerSys uviedla, že podobne ako údržbári olovených batérií, aj nikel-kadmiové (NiCd) batérie by sa mali pravidelne kontrolovať a dopĺňať. Keďže nikel-kadmiové (NiCd) batérie môžu pracovať v širokom rozsahu prevádzkových teplôt, nemusíte sa v zime pripravovať na extrémne mrazy, ale batérie by sa nemali skladovať pod -22 stupňami F. Nikel-kadmium (NiCd ) Batérie možno skladovať (nepripojené k záťaži) až 12 mesiacov, pokiaľ je prostredie suché a v správnom teplotnom rozsahu.
Jay Frankhouser, riaditeľ rozvoja podnikania a marketingu pre záložné napájanie v spoločnosti EnerSys. "Odčítanie napätia a kontrolu hladiny elektrolytu na batériách NiCd môže ľahko vykonať majiteľ batériového systému. Doplnenie vody môže vykonať majiteľ, ale bude musieť vykonať bezpečnostné opatrenia uvedené v návode na inštaláciu a obsluhu. Počas testovania kapacity resp. iné elektronické Testovanie by mali vykonávať kvalifikovaní technici."