Die Zeiten, in denen ein Solar-Installateur in Privathaushalten oder Gewerbebetrieben den Leistungsunterschied zwischen Blei- und Lithiumbatterien nicht kennen musste, sind vorbei. Batteriespeicher hat sich als eine unvermeidliche Ergänzung um Solargebühren für Spitzenzeiten(Californien) zu vermeiden. Für das Überlisten von Netzbetreiber- Gebühren herausgebildet, ganz zu schweigen von Microgrids um Ausfällen zu überbrücken.
Es ist nicht weniger kompliziert, Batteriechemie einem Kunden zu empfehlen, als eine bestimmte Solaranordnungslösung zu empfehlen. Abhängig von den Zielen des Kunden – niedrige Anschaffungskosten, einfache Wartung, Häufigkeit der Benutzung, Tiefe der Entladung, Quelle der Wiederaufladeenergie, Langlebigkeit und Garantie – werden die Auswahlmöglichkeiten jedoch schnell enger. Niedrigste Lebenszykluskosten oder Gesamtkosten für die standortspezifische Nutzung ermöglichen es den Kunden, die verschiedenen Optionen nebeneinander zu verstehen.
“Es gibt einige Anwendungen, bei denen Bleisäure immer noch die geringsten Betriebskosten verursacht. Wenn Sie also nur Peak-Shaving oder Off-Grid-Backup durchführen, können Sie Blei-Säure verwenden, solange Ihre Nutzung streng kontrolliert wird und die Anforderungen erfüllt ein Blei-Säure-System “, sagt Jason Zerbe, Manager für Systemmarketing bei Enersys . “In anderen Fällen ist die wichtigste Funktion der Batterie, dass sie eine 100-prozentige Betriebszeit hat. Dort macht Lithium Sinn, weil es in einem Teilladungszustand mehr leisten kann und es nicht notwendig ist, die Batterie periodisch wieder aufzuladen, ohne die Lebensdauer der Batterie zu beeinflussen, im Gegensatz zu Bleisäure. ”
Historischer Führer: Blei-Säure
Blei-Säure-Batterie-Lösungen sind bei weitem nicht antiquiert und erobern immer noch mehr als ein Drittel des globalen Batteriemarktes. Zwar sind Bleiakkumulatoren schwerer als Alternativen, sie laden langsamer auf und erzeugen mit zunehmendem Alter Wasserstoffgas, aber Bleisäure liefert immer noch einen soliden Wert bei geringen Kosten und kann in manchen Konfigurationen Kritik an einer schlechten Lebensdauer widerlegen.
Deep-Cycle-Blei-Säure-Batterien können so lange dauern, wie ein Solar-Array, mit der geplanten Verwendung. Trojan Batterie brandmarkte kürzlich eine Reihe von Batterien speziell für die Solarindustrie, um diesen Punkt zu beweisen. Am oberen Ende können Trojan’s Bleiakkumulatoren bis zu 17 Jahre halten und 3.600 Lade- / Entladezyklen bei einer durchschnittlichen Entladungstiefe von 50% liefern. Im Vergleich dazu hält Trojans solar absorbierte Glasmatte (AGM) Blei-Säure-Batterie acht Jahre lang und liefert 1.700 Zyklen bei 50 Prozent DOD.
Sie müssen überlegen, wie viel Ihr Kunde am Speicherprozess teilnehmen möchte. Weniger kostspielige Blei-Säure-Bleibatterien – kosten von 100 $ / kWh bis 200 $ / kWh – liefern zwischen 600 und 1.200 Zyklen und erfordern eine Wartung der Wassernachfüllung, aber AGM- oder Gel-Chemie-Blei-Säure-Batterien, die 20% teurer sind etwa 1.700 Zyklen ohne zusätzliche Wartung, so Erguen Oezcan, Senior Sales Director für erneuerbare Energien bei Trojan Battery.
Die Sicherheits- und Umweltgeschichte von Blei-Säure ist schwierig. Auf der einen Seite tragen geflutete Batterien die zusätzlichen Kosten eines Entlüftungssystems, das benötigt wird, um das Wasserstoffgas abzuleiten, das sich im Laufe der Zeit gebildet hat, sowie eines Rückhaltebeckens, um vor Verschüttungen zu schützen (eine Codeanforderung). Positiv ist, dass Bleibatterien zu 99 Prozent recycelt werden – eines der meist recycelten Produkte in der Industrie. Lithiumbatterien sind noch nicht recycelbar.
Es gibt einige relativ neue Ergänzungen zur grundlegenden Blei-Säure-Chemie zu berücksichtigen. Kohlenstoffverstärkte Anoden begrenzen die Bildung von Sulfatablagerungen, die die Leistung beeinträchtigen und die Batterielebensdauer verringern. Andere Innovationen umfassen die Verwendung von metallischen Mitteln zur Verbesserung des Elektrolyts, geschichtete Isolierhüllen für AGM-Netze und sogenannte Moosabschirmungen, die interne Kurzschlüsse begrenzen.
JLM Energy hat vor kurzem mehr als ein Dutzend Phasr MicroStorage-Solarprojekte in Wohngebieten im Großraum Phoenix installiert, um Spitzen abzubauen, wenn die Nachfrage steigt.
Auf und ab: Lithium-Eisen-Phosphat
Als Lithium-Ionen-Batterien in Gebrauch kamen, schienen sie den größten Teil des Batteriemarktes zu erobern. Aber die hohen Preise – die glücklicherweise schnell sinken – in Verbindung mit Feuerbelangen haben die Hersteller ermutigt, mit einer Vielzahl anderer Lithium-Chemie-Varianten zu experimentieren. Eines, das auftaucht, ist Lithium-Eisen-Phosphat (LiFePO4 oder LFP), das schnelle Entladung, lange Lebensdauer und größere Betriebssicherheit als andere Varianten zeigt.
LFP ist ein ungiftiges, thermisch stabiles Material und ist viel sicherer – vor Bränden und Explosionen – als die herkömmliche kobalthaltige Lithium-Ionen (LiCoO2) -Chemie. Der Unterschied in der Chemie macht das LFP auch billiger als die Lithium-Ionen-Batterie.
Die Kosten für LFP-Batterien liegen bei etwa 400 US-Dollar pro MWh und sollten weiter fallen, da immer mehr Großserien auf den Markt kommen. “Die LFP-Batteriekosten sind in den letzten zwei Jahren um 25 bis 30 Prozent gesunken”, sagt Catherine Von Burg, CEO von SimpliPhi .
Dennoch sehen gewerbliche und industrielle Kunden eine Rendite auf LFP in vier Jahren oder weniger, wenn sie auf Probleme wie Peak-Shaving abzielen, sagt Von Burg. Ihre Firma installiert routinemäßig LFP-Batteriebänke auf C & I-Dächern.
Eine Vielzahl lokaler Vorschriften wurde erlassen, um das Brandrisiko durch Lithium-Ionen zu verringern, wodurch die Kosten für Wohn- und gewerbliche Anwendungen in Innenräumen steigen. Hier kann die Chemie von LFP einen Unterschied machen – zum Zeitpunkt der Fertigstellung der Anlage.
LFP-Leistung kann Lithium-Ionen schlagen, wobei LFP-Batterien im Allgemeinen etwa 2000 Lade- / Entladezyklen bereitstellen, verglichen mit etwa 1000 für Lithium-Ionen-Batterien, gemäß einer Industriequelle.
Aufgrund seiner Sicherheit verwendet der Dachanlagen- Lösungsanbieter JLM Energy auch LFP in seinem Phazr-Batteriesystem , das unter jedem Panel in einer Dach-Solaranlage montiert ist.
Ein zukunftsweisender Vorteil der Verwendung von LFP-Batteriesystemen ist das Wachstum von Gemeinschaftssolarzellen, Microgrids und anderen aggregierten Formen von verteilten Energieressourcen. Da Versorgungsunternehmen zunehmend in die Lage versetzt werden, mit diesen DER-Systemen zu interagieren, werden intelligentere, schnellere Batteriesysteme zur Unterstützung des Netzes benötigt, wenn dies nicht auch eine Form von Energiearbitrage des privaten Sektors ermöglicht, schlägt Von Burg vor.
Neue Standards
Der Vergleich der Batterielebensdauer wurde mit dem Erscheinen des Standards 61427 der International Electrotechnical Commission (IEC) standardisiert, der Leistungskriterien vorgibt, an denen alle Batterien für PV-Anwendungen gemessen werden sollten. Es bietet eine gemeinsame, international anerkannte Plattform zum Vergleich und Vergleich von Batterien verschiedener Hersteller.
Garantien sind ebenfalls sehr unterschiedlich. Vertrauen Sie daher soliden Unternehmen, es sei denn, es wurde eine zuverlässige Garantiebestimmungen für das Produkt herausgegeben. “Es gibt einen Trend unter den Batteriefirmen mit einem begrenzten Ruf, unglaubliche Garantiezeiten zu geben. Dann muss der Besitzer eine Menge Dinge nachweisen, die er auf die Garantie bezieht, was wirklich knifflig und undurchsichtig ist “, sagt Oezcan.
http://solarbuildermag.com/batteries/solar-storage-battery-guide/
Um den Informationskampf zu unterstützen, hat die unabhängige Energiezertifizierungsstelle DNV GL gerade Battery XT entwickelt, die erste testbasierte Überprüfung der Batterielebensdauer für Lithium-Ionen-Batterien. Das unabhängige Verifikations-Tool erstellt Daten zum Batterielebenszyklus und prognostiziert die Verschlechterung der Batterieleistung unter verschiedenen Bedingungen und Arbeitszyklen und bietet Stakeholdern aus erneuerbaren Quellen einen objektiven Weg, um den Wert und die Zuverlässigkeit von Typen und Marken der Energiespeichertechnologie zu vergleichen Auswahl.
“Während sich der Speichermarkt weiter ausbreitet, wird die Fähigkeit, Risiken beim Kauf zu managen, immer wichtiger”, sagt Rich Barnes, Executive Vice President und Regional Manager für DNV GL Energy in Nordamerika. “Mit Battery XT können Stakeholder bessere Kaufentscheidungen basierend auf objektiven Tests von Drittanbietern treffen.” pv4.eu |
