Жилые солнечные батареи: популярность, срок службы, деградация и техническое обслуживание

В первой и второй частях этой серии, pv  журнал Рассмотрены показатели продуктивной жизни на Солнечные панели жилых домов и инверторы. Здесь мы исследуем домашние батареи, насколько хорошо они работают с течением времени и как долго они служат.

Жилое хранение энергии становится все более популярной особенностью домашней солнечной энергии. A recent Обследование SunPower Более 1500 домохозяйств обнаружили, что около 40% американцев обеспокоены отключениями электроэнергии на регулярной основе. Из респондентов, активно рассматривающих солнечную энергию для своих домов, 70% заявили, что планируют включить систему хранения энергии от батарей.

Помимо обеспечения резервного питания во время отключений, многие батареи интегрированы с технологией, которая позволяет интеллектуально планировать импорт и экспорт энергии. Цель состоит в том, чтобы максимизировать ценность солнечной системы дома. И некоторые батареи оптимизированы для интеграции зарядного устройства электромобиля.

В докладе отмечается резкий рост интереса потребителей к хранилищам для самообеспечения солнечной генерации, предполагая, что Снижение чистых показателей учета Они препятствуют экспорту местной, чистой электроэнергии. Почти 40% потребителей сообщили о самообеспечении в качестве причины получения котировки на хранение, по сравнению с менее чем 20% в 2022 году. Резервное питание для отключений и экономия на коммунальных тарифах также были перечислены в качестве основных причин для включения хранения энергии в котировку.

Скорость подключения батарей в жилых солнечных проектах неуклонно растет В 2020 году 8,1% жилых солнечных систем подключили батареи, по данным Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, а в 2022 году этот показатель вырос более чем на 17%.

Гарантийные периоды могут предложить взгляд на ожидания установщика и производителя в отношении срока службы батареи. Общие гарантийные сроки обычно составляют около 10 лет. The Гарантия Например, для Enphase IQ Battery заканчивается через 10 лет или 7300 циклов, что бы ни произошло раньше.

Установка солнечных батарей Sunrun said Батареи могут работать от 5 до 15 лет. Это означает, что замена, вероятно, потребуется в течение 20 - 30 лет жизни Солнечной системы.

Ожидаемый срок службы батареи в основном определяется циклами использования. Как показали гарантии на продукцию LG и Tesla, пороговые значения 60% или 70% емкости гарантированы через определенное количество циклов зарядки.

Два сценария использования приводят к этой деградации: чрезмерный заряд и струйчный заряд, Об этом сообщает Институт Фарадея. Перезарядка-это акт толкания тока в батарею, которая полностью заряжена. Это может привести к его перегреву или даже потенциально загореться.

Трикл-заряд включает в себя процесс, в котором батарея постоянно заряжается до 100%, и неизбежно происходят потери. Отскок между 100% и чуть менее 100% может повысить внутреннюю температуру, уменьшить емкость и срок службы.

Еще одной причиной деградации с течением времени является потеря подвижных литий-ионов в аккумуляторе, сказал Фарадей. Побочные реакции в батарее могут улавливать свободный полезный литий, тем самым постепенно снижая емкость.

В то время как холодные температуры могут остановить работу литий-ионной батареи, они фактически не ухудшают батарею и не сокращают ее эффективный срок службы. Общее время службы батареи, однако, уменьшается при высоких температурах, сказал Фарадей. Это связано с тем, что электролит, который находится между электродами, разрушается при повышенных температурах, в результате чего батарея теряет свою способность для литий-ионного челнока. Это может уменьшить количество литий-ионов, которые электрод может принять в свою структуру, истощая емкость литий-ионной батареи.

Вопросы технического обслуживания

Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) рекомендует устанавливать батарею в прохладном, сухом месте, желательно в гараже, где воздействие пожара.Небольшая, но ненулевая угроза) может быть минимизирован. Батареи и компоненты вокруг них должны иметь надлежащее расстояние, чтобы обеспечить охлаждение, а регулярные проверки технического обслуживания могут быть полезны для обеспечения оптимальной работы.

NREL сказал, что по возможности избегайте повторной глубокой разрядки батарей, так как чем больше она разряжается, тем короче срок службы. Если домашняя батарея разряжается глубоко каждый день, возможно, пришло время увеличить размер батареи.

Аккумуляторы серии должны храниться на одном и том же заряде, сказал NREL. Хотя весь банк батареи может отображать общий заряд 24 вольт, между батареями может быть различное напряжение, что менее выгодно для защиты всей системы в долгосрочной перспективе. Кроме того, NREL рекомендовал установить правильные точки заданного напряжения для зарядных устройств и контроллеров заряда, как это определено производителем.

Проверки также должны проводиться часто, говорит NREL. Некоторые вещи, которые нужно искать, включают утечку (накопление на внешней стороне батареи), соответствующие уровни жидкости и равное напряжение. NREL сказал, что у каждого производителя аккумуляторов могут быть дополнительные рекомендации, поэтому проверка технического обслуживания и данных на батарее является лучшей практикой.