#energo-nezavisimost

Акумуляторні батареї для сонячних електростанцій: революція у чистій енергетиці

Акумуляторні батареї для сонячних електростанцій: революція у чистій енергетиці

Сонячна енергія та інші види відновлюваних джерел енергії набирають великої популярності. Для надійного постачання електроенергією застосовуються системи зберігання енергії. Це дозволяє отримати постачання електричного струму навіть у ситуації, коли не дме вітер або сонце не світить. За допомогою акумуляторів надмірна енергія зберігається в сонячних електростанціях, що дозволяє використовувати її вночі або під час високого попиту. Далі ми розглянемо переваги використання акумуляторних батарей для зберігання енергії.

 

 

Зміст:

 

  1. Основні тези
  2. Основи зберігання акумуляторних батарей сонячної електростанції
  3. Технологічні аспекти зберігання акумуляторів
  4. Витрати та економічна доцільність
  5. Інтеграція з мережею
  6. Екологічні та сезонні фактори
  7. Прогноз на майбутнє
  8. Де можна придбати найкращу акумуляторну батарею DEYE SE-G5.1 Pro-B LiFePO4 LV 51.2v 100AH 5.12kWh?

 

 

Основні тези

 

Давайте розглянемо основні тези статті:

  1. Якщо об'єднати сонячні електростанції комунального масштабу з акумуляторними батареями, можна досягти суттєвого балансування мережі. Також забезпечуються стійкі та економічні плюси.
  2. Згладжування мінливості сонячної генерації. Це дозволяє використовувати електроенергію під час пікових періодів.
  3. Суттєво розширюють можливості користувачів інтелектуальні інвертори, інструменти прогнозування та інші інновації, що застосовуються в акумуляторах.
  4. Шляхом зниження витрат енергія сонця та зберігання забезпечують стійкість, надійність та доступність енергосистем.
  5. Балансування пропозиції та попиту електроенергії дозволяє досягти резервної стійкості. Це забезпечує інтегрування великої кількості поновлюваних джерел енергії.
  6. Для досягнення цілей декарбонізації варто застосовувати сонячні електростанції разом із акумуляторними батареями, які мають відповідні розміри.

 

 

Основи зберігання акумуляторних батарей сонячної електростанції

 

Якщо детально проаналізувати особливості сонячної енергії, потрібно буде зрозуміти базові параметри зберігання енергії в акумуляторних батареях сонячної електростанції. Подібна технологія надає вирішальне значення у підвищенні ефективності та надійності відновлюваної енергетики, що виробляється сонячними панелями для подальшого застосування.

 

Типи зберігання енергії

Існують різні технології, що дозволяють зберігати енергію. Найчастіше для сонячних електростанцій застосовуються літій-іонні акумулятори. Це пов'язано з їхньою перевіреною продуктивністю, тривалим часом роботи, підвищеною ефективністю.

 

Як функціонує накопичувач сонячної енергії

У ситуації, коли сонячні панелі генерують більше енергії, ніж вам потрібно, можна використовувати акумуляторну систему для зберігання надлишку енергії. Під час підвищеного попиту або низької генерації сонячної енергії можна використовувати акумулятори для живлення необхідних приладів. Це забезпечить економію грошей та мінімізує залежність від електромережі.

Якщо працювати з системою моніторингу накопичувача сонячної енергії, можна побачити відомості в режимі онлайн. Там буде демонструватися інформація про рівень накопиченої енергії, споживання та вироблення електроенергії. Ви зможете бачити ці відомості через смартфон або комп'ютер, що дозволяє легко вносити потрібні зміни та ознайомитись із рівнем продуктивності сонячної системи.

 

Переваги об'єднання акумуляторних батарей та сонячної електростанції

Розглянемо основні плюси такої системи:

  1. Стійкість та незалежність від мережі. За допомогою акумуляторних батарей забезпечується резервне живлення при вимкненні мережі. Це дозволить забезпечити безперебійну роботу підприємства чи вдома.
  2. Економія грошей на рахунках за електроенергію. Якщо ви використовуватимете під час підвищеного попиту збережену сонячну енергію, то заощадите гроші за рахунок уникнення тарифів під час пікових навантажень.
  3. Ефективне застосування сонячної енергії. Шляхом збереження надмірної електрики ви використовуватимете сонячну енергію навіть у ситуації, коли спостерігається піковий попит або не світить сонце. Це забезпечує ефективність та надійність вашої системи відновлюваної енергії.

 

 

Технологічні аспекти зберігання акумуляторів

 

Під час розгляду цього питання необхідно звернути увагу на кілька технологій. Однією з них є літій-іонні акумулятори. У цій сфері діяльності спостерігаються значні успіхи, оскільки їхня вартість з 2010 по 2020 рік впала на 80-90%. Подібне зниження ціни пов'язане з автомобільною промисловістю, де відбувається розробка потужніших, доступніших і компактніших акумуляторів для електромобілів.

Популярність літій-іонних акумуляторів пов'язана з високою щільністю енергії та можливістю ефективно розряджатися та заряджатися. У них є низка плюсів:

  • підвищена енергоефективність;
  • легка конструкція;
  • знижена швидкість саморозряду;
  • тривалий час роботи.

Ще однією технологією є термоакумулювання. Ця технологія знайшла застосування у деяких сонячних електростанціях. У такій системі здійснюється зберігання надлишкового тепла, яке буде вироблено протягом дня. Потім тепло назад перетворюється на електрику. Можна виділити різні способи такого теплового зберігання:

  1. Термохімічне зберігання. Сюди входять хімічні реакції, з яких зберігається і вивільняється енергія.
  2. Приховане зберігання тепла. В даному випадку застосовуються матеріали, які мають фазовий перехід.
  3. Явне зберігання тепла із застосуванням розплавленої солі, каміння, води.

Ще одним способом зберігання є маховики. Зберігання енергії в таких механічних пристроях полягає у обертовій масі. Це забезпечує короткочасну потужність під час пікового попиту. Маховики відрізняються підвищеним часом роботи, оскільки вони оперативно реагують на зміну попиту на енергію. Це робить цей спосіб найкращим варіантом для сонячних електростанцій, коли потрібне короткострокове зберігання.

 

Типи технології зберігання

Тип сховища

Опис

 

Гідроакумулятор

Найпоширеніший варіант для великомасштабних мережевих сховищ

Тепловий акумулятор

Зберігання надлишкового холоду або тепла для застосування пізніше

Стиснене повітря

Використання стисненого повітря для зберігання потенційної енергії

Свинцево-кислотні батареї

Перевірена продуктивність

Літій-іонні батареї

Висока ефективність, швидкий відгук

 

 

Витрати та економічна доцільність

 

Стимули та податкові пільги

У різних країнах світу уряди пропонують цікаві стимули для того, щоб люди впроваджували технології відновлюваної енергії, куди належать системи акумуляторних батарей. Наприклад, США діють ITC (федеральний інвестиційний податковий кредит) для комерційних і житлових сонячних установок. Скористатися таким кредитом можна і для акумуляторів у поєднанні з сонячними фотоелектричними панелями.

Різні держави та місцева влада доповнюють цей федеральний податковий кредит, тому людям економічно доцільно зберігати енергію в акумуляторах сонячних електростанцій. Користувачам рекомендується вивчити всі доступні стимули у вашому регіоні.

 

Ціноутворення та термін окупності

Вартість систем зберігання енергії, що складаються з акумуляторних батарей для сонячних електростанцій, постійно зменшується. Це робить такі системи більш доступними для комерційних та житлових приміщень. Дослідження агенції IRENA показало, що такі акумуляторні батареї мають великий потенціал. Їх термін окупності залежить від різних чинників, наприклад, доступне стимулювання, вартість електроенергії та всієї системи.

Наприклад, у Німеччині було створено імітаційну модель, за допомогою якої відбувалося вивчення економічної доцільності зберігання енергії на акумуляторних батареях для житлових фотоелектричних систем. Під час проведення експерименту в діапазоні 2013-2022 років було визначено, що терміни окупності є різними і вони безпосередньо залежать від схем стимулювання та вартості електроенергії.

Для оцінки часу окупності системи зберігання енергії, яка базується на акумуляторних батареях сонячної електростанції, необхідно враховувати такі фактори:

  1. Початкові витрати, пов'язані з установкою. Сюди входить акумулятор, інвертор, зарплата робітникам.
  2. Витрати техобслуговування.
  3. Вартість економії електроенергії.
  4. Стимули, податкові пільги.

 

Оцінки при розгортанні сховища із сонячними електростанціями

Розглянемо основні фактори:

  1. Підвищені початкові системні витрати. Капітальні витрати на такі проекти зростають після додавання акумуляторного сховища. При цьому у довгостроковій перспективі додаткове сховище збільшує рентабельність.
  2. Додаткова вимога до майданчика. Акумуляторні установки підключати та розміщувати необхідно на відповідному місці. Для цього проводиться належне зонування, іноді потрібний дозвіл на використання землі.
  3. Вплив виробництва та утилізації. Тут потрібно враховувати життєвий цикл акумулятора, наприклад видобуток сировини, транспортування, переробка.
  4. Складність конструкції та управління системою. Інтеграція взаємодії мережі, сховища та сонячної енергії потребує детального проектування. Сюди належить оптимізація програмного забезпечення, яке має вирішувати питання з прогнозуванням, розрядкою, зарядкою та інше.

Від цих факторів ускладнюється система, але інновації полегшують життя користувачам. Завдяки поточним зусиллям здійснюється стандартизація вимог щодо взаємодії сховища та сонячної енергії.

 

 

Інтеграція з мережею

 

Під час підключення акумуляторної батареї сонячної електростанції до електроенергетичної системи користувачеві потрібно враховувати, яку саме користь принесе подібна технологія. Якщо оптимально інтегрувати систему зберігання на базі BESS батарей, то мережа буде більш стабільною та ефективною. Також підвищується продуктивність сонячної електростанції.

 

Стабільність мережі та плавний вихід

З відновлюваними джерелами енергії можуть виникнути проблеми з перебоями, наприклад, час доби, погодні умови. Акумуляторні батареї дозволяють зберігати надмірну енергію під час пікового вироблення, а при необхідності вона вивільнятиметься. Цей процес дозволяє досягти плавного виходу сонячних електростанцій, що гарантує стабільність мережі. Ще оператори мереж зможуть краще балансувати пропозицію та попит.

 

Резервне живлення та мікромережі

Такі сховища є важливим елементом забезпечення резервного живлення, коли відбувається відключення електроенергії. У ситуації, коли до мікромереж підключені сонячні електростанції, такі технології служать спільнотам. Електроенергія постачається, коли стає недоступною основна мережа. Така система зміцнює стійкість до перебоїв у сфері електропостачання, які пов'язані з відмовою обладнання, стихійними лихами чи іншими проблемами.

 

Поліпшена потужність

Акумуляторні батареї та сонячні електростанції можна розглядати у вигляді двох окремих ресурсів – енергетичної ємності та потужності. Тут ємність є загальною кількістю енергії, яка з часом доступна для вивільнення. Потужність відноситься до категорії максимальної потужності, яку станція здатна забезпечити у будь-який час.

Давайте розглянемо конкретний приклад, коли система акумуляторів Deye протягом 4 годин здатна забезпечити максимальну потужність 10 МВт. У цьому прикладі потужність становить 10 МВт, а енергетична ємність дорівнює 40 МВт·год. Для оптимізації потужності постачання енергії у будь-який час рекомендується використовувати BESS. Це зробить більш цінним внесок у мережу.

Під час детального обліку вимог та інтеграції до мережі ви побачите, що на сонячній електростанції акумуляторні батареї здатні збільшити потужність. Це гарантує плавний вихід енергії та забезпечує надійне резервне харчування, а з операторами мережі будуть збережені дружні стосунки.

 

 

Екологічні та сезонні фактори

 

Користувачам важливо знати екологічні та сезонні фактори, що впливають на продуктивність системи. Далі ми розглянемо ці нюанси та дамо вам поради для оптимізації системи.

Вирішальним фактором у продуктивності сонячних панелей є сонячне світло. Протягом дня та року його зміни впливають на ефективність фотоелектричної системи. Наприклад, найбільше енергії вироблятиметься системою під час піку сонячного світла в діапазоні 11:00-14:00. Якщо ви хочете досягти оптимального використання світла сонця, то встановлювати панелі слід у правильній орієнтації та під правильним кутом.

Різні погодні умови, наприклад, пил та вітер, також впливають на сонячну електростанцію. Через вітер сонячні панелі охолоджуються, а на їх поверхні з'являється бруд і пил, що негативно впливає на продуктивність. Сонячні панелі потрібно постійно чистити, щоб підтримувати рівень максимальної ефективності. Для цього дотримуйтесь наступних порад професіоналів:

  1. Періодичні перевірки. Панелі необхідно оглядати кожні 2 місяці. Це дозволить переконатися у відсутності на них сміття та пилу.
  2. Обережне очищення. Для їх очищення застосовуйте воду, рідке мило та м'яку щітку. Так можна ефективно видалити з панелей будь-які відкладення.

На продуктивність сонячної електростанції велике значення мають сезонні зміни сонячного світла. Взимку панелі одержують менше світла, що пов'язано з низьким кутом нахилу сонця та меншою кількістю коротких днів. Для вирішення проблеми рекомендується робити сезонні зміни регулювання нахилу. Також можна використовувати систему управління енергоспоживанням, щоб враховувати зниження вироблення сонячної енергії.

Для пом'якшення цих проблем можна інтегрувати в сонячну електростанцію акумуляторні батареї. Якщо система буде спроектована добре, то під час високого виробітку енергія зможе зберігатися, а за відсутності сонячного світла – вивільнятися. Це буде гарантом того, що система «сонячна енергія плюс зберігання» протягом усього року буде надійною та ефективною.

 

 

Прогноз на майбутнє

 

Технології зберігання та зниження витрат постійно вдосконалюються. Це стало причиною швидкого збільшення кількості сонячних електростанцій разом із акумуляторними батареями. Основні перспективи на майбутнє:

  1. Зниження витрат. За минуле десятиліття вартість літій-іонних акумуляторів зменшилась на 89%. Під час масштабування виробництва очікується подальше падіння ціни. Це дозволяє поліпшити конкурентоспроможність витрат, якщо порівняти з традиційною генерацією.
  2. Технологічні удосконалення. Ефективність акумуляторів та щільність енергії постійно зростає. Для цього створюються нові алгоритми прогнозування сонячної енергії. Також у сфері інтелектуальних інверторів розширюються можливості.
  3. Ключова роль у зростанні відновлюваної енергетики. Це потрібно для досягнення цілей вуглецевої нейтральності та декарбонізації. Відбувається підвищення проникнення змінної поновлюваної енергії. Це дозволяє здійснити глобальний перехід до чистої енергії.

Великий потенціал сонячних електростанцій разом з відповідним розміром акумуляторів вказує на невід'ємну роль при створенні стійкої, доступної та сучасної інфраструктури в плані електропостачання.

Зберігання енергії в акумуляторах дозволяє отримати багато переваг для сонячних електростанцій. Це забезпечує наявність електричної енергії цілодобово, а не лише вдень. Такий підхід дозволяє збалансувати попит та пропозицію у мережі, а також підвищує цінність сонячної енергії. Технології акумуляторів розвиваються, тому витрати знижуються. Зберігання енергії відіграє велику роль у масштабних установках, що дозволяє прискорити перехід до використання відновлюваних джерел енергії. Поточні проблеми пов'язані з терміном служби та продуктивністю акумуляторів, тому крупні компанії вкладають великі гроші у дослідження цього питання.

 

 

Де можна придбати найкращу акумуляторну батарею DEYE SE-G5.1 Pro-B LiFePO4 LV 51.2v 100AH 5.12kWh?

 

В акумуляторній батареї DEYE SE-G5.1 Pro-B LiFePO4 LV поєднано надійність та інновації. Її можна замовити в Артлайн. Завдяки ємності 100 Ah і напрузі 51.2V вдається досягти довговічності та високої продуктивності. У техпідтримці Артлайн дадуть відповіді на ваші запитання щодо використання цієї батареї.

 

м. Київ, вул. Кирилівська, 104

  • (080) 033-10-06
  • (044) 338-10-06
  • (066) 356-10-01
  • (097) 356-10-01
  • (063) 356-10-01

[email protected]

Питання

+ Яку батарею вибрати для сонячної енергії?
Найчастіше найкращим варіантом будуть літій-іонні акумулятори.
+ За якої температури працює DEYE SE-G5.1 Pro-B?
Ця акумуляторна батарея працює від -20 до +55 градусів Цельсія.
+ Скільки років працюють сонячні батареї?
Фотоелементи працюють до 15 років із рівнем ККД 90%. При досягненні 30 років ККД зменшується до 80% від заявленої потужності.