So wie verschiedene Arten von Solarmodulen die Art und Weise verändern, wie ein Solarstromsystem betrieben und gewartet wird, wirken sich mehrere Arten von Batterien auf die Leistung und Wartung eines Solar-Plus-Speichersystems aus. Wenn jemand nach einem billigen und langlebigen Energiespeicherprodukt sucht, sind Blei-Säure-Batterien möglicherweise der richtige Weg, aber das erfordert etwas mehr Wartung. Lithium-Ionen-Batteriespeichersysteme sind eine gängige Option für Besitzer von Solarstromanlagen, die einen wartungsfreien Ansatz erfordern, aber sie sind nicht für extreme Umgebungen geeignet.
Unterschiedliche Wartungsarbeiten an der Batterie können sich darauf auswirken, welches Energiespeichersystem für die Solar-Plus-Energiespeicherung verwendet wird. Im Folgenden werden die Wartungsanforderungen mehrerer gängiger Batterie-Energiespeicherprodukte erläutert, die in der Solarstromerzeugungsindustrie verwendet werden: Lithium-Ionen-Batterien, Blei-Säure-Batterien, Nickel-Cadmium-Batterien usw.
(1) Lithium-Ionen-Akku
Lithium-Ionen-Batterien sind aufgrund ihrer hohen Dichte, geringen Wartung und niedrigen Kosten das Energiespeicherprodukt der Wahl für die meisten Solarenergieanwendungen. Lithiumbatterien sind für einige spezifische Anwendungen nicht geeignet, z. B. in extremen Temperaturbereichen oder wenn eine langfristige Energiespeicherung erforderlich ist, und andere Batterien können kostengünstiger sein. Der größte Wartungspunkt für Lithium-Ionen-Batterien ist die Degradationsrate. Lithiumbatterien, die in Energiespeichern von Solarkraftwerken eingesetzt werden, sind ebenso wie Handyakkus nach einer gewissen Anzahl von Lade- und Entladevorgängen stark entladen. Entwickler müssen diese Verschlechterungsrate einplanen. Die beiden häufigsten Arten von Lithium-Ionen-Batterien, die in Solar-Plus-Speicherprojekten verwendet werden, sind Lithium-Eisen-Phosphat (LFP)-Batterien und Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt (NMC)-Batterien.
(2) Lithium-Eisenphosphat-Batterie (LFP).
Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien (LFP) sind sichere und langlebige Batterien. Da kein Kobalt verwendet wird, gibt es kein thermisches Durchgehen (Brand) und es sind keine Belüftungs- oder Kühlmaßnahmen erforderlich, sodass es problemlos in Innenräumen installiert werden kann, was es ideal für Energiespeicheranwendungen in Wohngebäuden macht. Laut Sonnen Corporation, Hersteller von Lithium-Eisenphosphat (LFP)-Batterien, eignen sich die Batterien ideal für stationäre Energiespeicheranwendungen, insbesondere wenn die Batterien täglich für die Optimierung des Eigenverbrauchs von Solarenergie und netzgekoppelte Dienste zyklisch gefahren werden müssen.
Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien (LFP) erfordern keine Wartung mehr, aber der Einbauort kann die Leistung beeinträchtigen. Lithiumbatterien müssen ein Batteriemanagementsystem (BMS) verwenden, das automatisch die Temperatur, den Ladezustand, die Lebensdauer usw. jeder Batterie überwacht, um die Leistung zu maximieren. Solange das Energiespeichersystem in einem akzeptablen Temperaturbereich und einer akzeptablen Höhe installiert wird, sind keine Wartungsmaßnahmen erforderlich.
Solange Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien (LFP) an einem Ort gelagert und installiert werden, der der Umgebung entspricht, in der das Produkt eingesetzt wird, ist keine regelmäßige Wartung erforderlich. Es ist jedoch wichtig, die Batterietemperaturen von Extremen fernzuhalten, um eine ordnungsgemäße Leistung sicherzustellen. Batterien müssen nicht auf saisonale Temperaturschwankungen vorbereitet werden. "
Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien (LFP) können der Gefahr von Überladung, hoher Temperatur und sogar physischer Beschädigung und Druck ausgesetzt sein, daher müssen sie sicher sein. Bei der Verwendung von Batterien in oder in der Nähe von Wohnräumen ist die Auswahl der sichersten Batterie als wesentlicher Bestandteil des Systems eine wichtige Richtlinie. "
(3) Lithium-Nickel-Mangan-Kobaltoxid (NMC)-Batterie
Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid (NMC)-Batterien sind langlebig und sehr sicher, solange sie von einem Batteriemanagementsystem überwacht werden. Durch das Hinzufügen von Elementen wie Nickel und Mangan zur Batteriechemie kann die Batterie mehr Strom speichern als andere Arten von Lithium-Ionen-Batterien.
Wie andere Lithiumbatterien erfordern Lithium-Nickel-Mangan-Kobaltoxid (NMC)-Batterien keine größere Wartung. Ein Batteriemanagementsystem (BMS) überwacht Spannung, Strom und Temperatur der Batterie, um Sicherheit und Lebensdauer zu gewährleisten.
Lithium-Nickel-Mangan-Kobaltoxid (NMC)-Batterien können im Winter verwendet werden, solange der sichere Temperaturbereich bestätigt wird.
(4) Bleibatterie
Es ist allgemein bekannt, dass Blei-Säure-Batterien zuverlässig und kostengünstig sind. Ihre gitterartigen Strukturen sind in saure Elektrolyte getaucht, deren Elektrolyte möglicherweise langfristig nachgefüllt werden müssen. Batterien sind aufgrund des Materials schwer und einige müssen in belüfteten Bereichen installiert werden. Ihre Betriebs- und Wartungsanforderungen sind an dieser Stelle gut bekannt, daher sind sie ideal für die meisten Solar- und Speicheranwendungen und sollten an einem trockenen Ort mit moderaten Temperaturen gelagert werden.
Die Polverbindungen von Blei-Säure-Batterien sollten mehrmals im Jahr überprüft werden, um sicherzustellen, dass sie sich nicht mit der Zeit lösen. Überflutete Blei-Säure-Batterien müssen regelmäßig mit destilliertem Wasser aufgefüllt werden. Fiberglas-Separator (AGM)-Batterien und Gel-Blei-Säure-Batterien sind hermetisch verschlossen und erfordern daher kein Nachfüllen von Elektrolyt.
Wenn der Blei-Säure-Akku vorübergehend nicht verwendet wird, muss er ordnungsgemäß gelagert werden. Blei-Säure-Batterien entladen sich im Laufe der Zeit selbst und müssen auf ein Minimum geladen werden, auch wenn sie nicht an eine Last angeschlossen sind. Diese Selbstentladungsrate variiert mit der Temperatur, wobei hohe Temperaturen die Entladungsrate erhöhen und niedrige Temperaturen die Entladungsrate verringern.
Die für Blei-Säure-Batterien erforderliche Wartung ist nicht sehr schwierig, aber der Wartungsaufwand ist groß. Dies gilt insbesondere für Blei-Säure-Batterien, die das Hinzufügen von Wasser erfordern, das freigesetzt wird, wenn destilliertes Wasser hinzugefügt wird, um den Elektrolytstand aufzufüllen. Es wird empfohlen, dass das Batteriewartungspersonal eine Schutzbrille und Handschuhe trägt. Wenn der Kunde die Batterie wartet, kann er externe Hilfe anfordern, um diese Aufgabe zu erledigen.
(5) Nickel-Cadmium-Akku (NiCd).
Batterien auf Nickelbasis sind ideal für netzunabhängige Installationen in anspruchsvollen Anwendungen, bei denen eine zuverlässige Notstromversorgung erforderlich ist und eine regelmäßige Wartung nicht möglich ist. Sie funktionieren gut bei extremen Temperaturen und Tiefentladungsbedingungen.
Ähnlich wie Blei-Säure-Batteriepfleger sollten Nickel-Cadmium-Batterien (NiCd) regelmäßig inspiziert und der Elektrolyt aufgefüllt werden. Da Nickel-Cadmium-Akkus (NiCd) über einen großen Betriebstemperaturbereich betrieben werden können, müssen Sie sich im Winter nicht auf extreme Kälte einstellen, aber Akkus sollten nicht unter -22 Grad F gelagert werden. Nickel-Cadmium-Akkus (NiCd ) Batterien können bis zu 12 Monate gelagert werden (nicht an eine Last angeschlossen), solange die Umgebung trocken ist und sich im richtigen Temperaturbereich befindet.