Patareid päikeselajutussüsteemidele: Mida „parim“ tegelikult tähendab?

Mida patareid päikeselajutussüsteemides teevad?

Päikesepaneel muudab päikesevalguse alalisvoolu (DC) fotovoltailise efekti abil. Tootmine lõpeb hämaruse ajal ning paneel toimib halvemalt pilvede tõttu – seega ei suuda paneel üksi pärast päikeseloojangut valgustit toita. Patareid täidavad siin vahekohta: päevase tootmise ülejääk salvestatakse ning öösel juhitava seadme (kontrolleri) kaudu LED-valgustitele edastatakse.

Patareid ei loo energiat ning ükski patareipakett ei paranda probleeme, mis on tingitud liiga väikesest päikesepaneelist. Kui müüja saadab meile kaebuse selle kohta, et valgusti töötab liiga kaua, kontrollime esmalt paneeli ning energiatarbe nõudeid enne kui patareipaketti avame.

Neli numbrit, mis määravad akupaketi omadused

1. Keemia: Liitium-rauti-fosfaat (LiFePO4) on meie valik kaubanduslikel rakendustel – see talub osalist laadimisastust, säilitab suurem osa oma kapacitetsist laias temperatuurivahemikus ning ei vaja hooldust. Plumbi-happeakumid on endiselt soodsamad esialgse hinnasõnu, kuid neiden kasutatav kapacitet väheneb kiiresti kui neid korduvalt täielikult tühjendada, ning neid mõjutab negatiivselt ka kylm.
2. Autonoomiaaeg: Me soovitame 3–5 päeva autonomiat kommunaal- ning teedetööde jaoks, et valgustid töötaksid ka pilvisel ilmal. Minimaalne autonomiaaeg on kaks päeva – ning see kehtib ainult paikade puhul, kus valgusintensiivsus on stabiilne ning kõrge.
3. Temperatuurivahemik: Kylm vähendab iga akumittüübi kasutatavat kapacitetsi; liitiumakumid lagunevad lihtsalt tagasihoidlikumalt kui plumbi-happeakumid. Akupakett, mille omadused on määratletud toatemperatuuril, ei toimi hästi jõululaupäeva ööl.
4. Tsükliiga (tühjendusastme järgi): Tööstuslikud andmed LiFePO4-akude kohta näitavad tavaliselt 2000–4000 tsüklit 80% tühjendusastmel. Kõiki tootjate esitatud numbreid tuleks pidada turunduslikuks, kuni olete näinud nende testimistingimusi.

BMS on osa akust, mitte lisavarustusest

Kaasaegsed akupaketid sisaldavad akuhaldussüsteemi (BMS), mida me käsitleme osana akuselleenustest, mitte lisavarustusena. BMS tasakaalustab akusid laadimise ajal, kaitseb neid ülelaadimise eest ning võimaldab tarka laadimisjuhistust – täpselt samas tüüpi juhistust, mida kirjeldatakse meie energiatarbimise juhendis. Koos kontrolleriga annab BMS reaalajas teavet laadimisstaatuse ning akunäitajate kohta, mistä ongi kasu kaugjälgimisel.

Mida ladustus teeb ning mida ei tee

Ladustus võrguvälises päikesepaistesüsteemis pakub kolme olulist eeliseta: pikemat tööaega pärast päikeseloojangut, tööd pilviste ilmastikutingimustes ning sõltumatust elektrivõrgust. Elektrivõrgu katkestuse korral hoiab täielikult laetud akupakett tuled sisse lülitatud – mis võib tunduda väike asi, kuni oled näinud, kuidas tänav pimedaks jääb, kuna ainus valgusallikas oli seotud elektrivõrguga.

Mida ladustus ei lahenda: väiksemat päikesepaneeli ega väiksemat energiakulu sõltuvalt võrgust. Päikeselamp on juba võrgust eraldatud, seega selle akku ei toeta energiatarbimise tasakaalustamist (nt vähendamist pikimõõduliste energiatarbimisnõuete ajal). Kõige levinum viga hinnangutes on kasutada suurt akku koos alatoimivaga päikesepaneeliga – see põhjustab talvel järjepidevat alatoitumist akus.

Kostnuslik kontekst: Päikesenergia ei tekita töötamise ajal õhusaaste ega kasvuhoonegaase, nagu on teatatud Ameerika Ühendriikide Keskkonnakaitseagentuuri (EPA) andmetel. Paljud valitsused pakuvad stiimuleid päikesepaneelide ning ladustussüsteemide paigaldamiseks, mis vähendavad algset kulu. Kuid mõlemad asjad ei muuda inseneritehnilisi nõudeid – akku peab ikkagi tagama piisava tööaja (autonoomia) projekti jaoks.

Projektile sobiva akupaketi valimine

Municipal- ja teedivalgustus: LiFePO4-akumulaatorid – autonoomia 3–5 päeva, sobivad valgustusseadme dimmeringukurviga. Troopilised, kõrge valgusintensiteediga paigad: sama kemikaali; autonoomia 2 päeva, sama nagu põrandavalgustustel. Külmad kliimatilised tingimused: LiFePO4-akumulaatorid koos madalatemperatuurilise laadimiskaitsesüsteemiga. Me ei soovita plii-happeakumulaatoreid paikadele, kus temperatuur pidevalt alla nulli langeb. Odavad moderniseringud: Plii-happeakumulaatorid on vastuvõetavad ainult siis, kui asendustööd on odavad ning nõuded autonoomiale madalad.

Valige akumulaatori suurus vastavalt teie tegelikule energiakulutusele, mitte lihtsalt järgides andmelehest antud vattimäärasid – meie kontrolleri suuruse arvutusvahend aitab teha vajalikke arvutusi. Kui soovite, et me teeme arvutused ise, saatke meile teie fotomeetrilised andmed ning nõuded autonoomiale. Meie kõik-ühes päikesevalgustused sisaldavad akumulaatorit, BMS-i ning dimmeringukurvi, mis on kokku monteeritud üheks terviklikuks lahenduseks; ainult nii saame tagada, et need komponendid omavahel koos toimivad.

Mida see leht ei käsitle

…

See leht käsitleb akuväljundit eraldiseisvate päikeselähteliste valgustussüsteemide jaoks. Se ei hõlma võrguga ühendatud energiasalvestussüsteeme, energiatarbimise piiramist päikesepaistuse haripunktidel ega koduseid energiasalvestussüsteeme Powerwall-klassis – kõik need järgivad erinevaid eeskirju. Lisateavet laadimisprotsessi kohta leiate artiklist MPPT vs PWM kontrollerid. Kuidas koormust hallitakse pärast päikeseloojangut, selgitatakse artiklis Energiatarbimise juhtimine.