Bateriya para sa mga Sistema ng Pag-iilaw na Nagsasangkot ng Solar: Ano ang Tunay na Ibig Sabihin ng “Pinakamagandang” Bateriya?

Ano ang ginagawa ng bateriya sa isang sistema ng pag-iilaw na nagsasangkot ng solar?

Ang panel na nagsasangkot ng solar ay nagbabago ng liwanag ng araw into direct current (DC) electricity gamit ang photovoltaic effect. Ang paggawa ng enerhiya ay humihinto sa gabi, at ang pagganap ng panel ay nagiging mas mahina kapag may ulap, kaya ang panel lamang ay hindi sapat upang mapagkain ng ilaw matapos ang paglalakad ng araw. Dito nagiging mahalaga ang bateriya: ang labis na enerhiyang nagawa sa araw ay inilalagay sa bateriya, at sa gabi ay inilabas sa LED driver upang mapagkain ng ilaw.

Iyan ang pangunahing gamit ng bateriya. Ang bateriya ay hindi gumagawa ng enerhiya, at walang kahit anong dami ng enerhiyang naiimbak ang makakapagpatuloy ng operasyon ng sistema kung ang panel ay maliit ang kapasidad. Kapag may reklamo mula sa isang distributor tungkol sa maikling oras ng pagtatrabaho ng sistema, una nating tinatasa ang kalagayan ng panel at ang mga kinakailangan ng sistema bago pa man bukas natin ang pakete ng bateriya.

Ang apat na salik na nagdetermina sa pagpili ng baterya

1. Kimika: Ang lithium iron phosphate (LiFePO4) ang aming paboritong baterya para sa komersyal na mga gamit: ito ay matatag sa mga kalagayang may bahagyang karga, nagtataglay ng karamihan sa kapasidad nito sa malawak na saklaw ng temperatura, at hindi nangangailangan ng pagpapanatili. Ang lead-acid baterya ay mas mura sa unang pagbili, ngunit nagkakaroon ng mabilis na pagbaba sa kapasidad kapag madalas gamitin nang lubusang naiimbak ang karga, at mas sensitibo rin ito sa malalamig na temperatura.
2. Tagal ng pagtatrabaho nang walang pagkarga: Nagtakda kami ng tagal ng pagtatrabaho nang walang pagkarga na 3 hanggang 5 araw para sa mga gamit sa munisipyo at mga kalye, upang ang mga ilaw ay manatiling gumagana kahit sa mga panahon ng malamig at kulang sa liwanag. Ang pinakamababang tagal ay 2 araw, at ito ay para lamang sa mga lugar na may matatag at mataas na konsentrasyon ng liwanag.
3. Saklaw ng temperatura: Ang malalamig na temperatura ay nakakabawas sa kapasidad ng lahat ng uri ng baterya; subalit ang lithium baterya ay mas matatag kaysa sa lead-acid baterya sa ganitong mga kalagayan. Ang bateryang inirerekomenda para sa paggamit sa normal na temperatura ay maaaring hindi magkaroon ng parehong pagganap sa malalamig na panahon.
4. Buhay ng baterya sa iba’t-ibang antas ng pagkarga: Ayon sa mga industriyal na datos, ang mga baterya ng LiFePO4 ay maaaring gumana nang 2,000 hanggang 4,000 beses sa antas ng pagkarga na 80%. Ituring lamang na mga pampromosyong numero ang mga numero na ibinibigay ng mga tagagawa, hanggang hindi mo nakita ang mga kondisyon ng pagsubok kung saan nanggaling ang mga numero na iyon.

Ang BMS ay bahagi ng baterya, hindi isang karagdagang gamit

Ang mga modernong pack ng baterya ay nilalagyan ng Battery Management System (BMS), at atin itinuturing bilang isang mahalagang bahagi ng baterya mismo, hindi isang karagdagang accessory. Ang BMS ay nagbibigay ng balanse sa mga cell ng baterya habang nagcharga, nagpoproteksyon laban sa over-discharge (pagkawala ng labis na kuryente mula sa baterya) sa pamamagitan ng pagtigil sa pagdadala ng kuryente bago masira ang baterya, at nagpapahintulot sa smart load management (maayos na pagkontrol sa paggamit ng kuryente). Ang prinsipyo ng pagkontrol sa paggamit ng kuryente na ito ay pareho rin sa naipakita sa aming guide sa pagkontrol ng paggamit ng kuryente. Kasama ang controller, ang BMS ay nagbibigay ng impormasyon tungkol sa antas ng pagkakarga (state of charge) at kalagayan ng baterya sa real time, na siyang nagiging dahilan kung bakit ang pagmamatyag sa baterya mula malayo ay kapaki-pakinabang, hindi lang para sa dekorasyon.

Ano ang nagbibigay at ano ang hindi nagbibigay kapag gumamit ka ng sistema ng pag-iimbak ng kuryente

Ang sistema ng pag-iimbak ng kuryente sa isang off-grid solar lighting system ay nagbibigay ng tatlong mahalagang benepisyo: mas matagal na oras ng paggamit ng ilaw matapos ang paglalakad ng araw, pagpapatuloy ng paggamit ng ilaw kahit sa mga ulap na araw, at kalayaan mula sa grid (ang sistema ay hindi na nakabatay sa kuryenteng mula sa grid). Sa panahon ng pagkawala ng kuryente mula sa grid, ang isang bateryang ganap na napupuno ay nagpapahintulot na manatiling nakabukas ang mga ilaw. Maaaring mukhang simple ito, nguni’t ang kahalagahan nito ay napakalaki—lalo na kapag nakakita ka ng isang kalye na nagiging madilim dahil ang tanging pinagmumulan ng liwanag ay ang grid.

Anong uri ng storage ang hindi kinakailangan? Ang pagbili ng mas maliit na panel, o ang pagpapababa ng bill sa kuryente para sa mga lugar na nakakonekta sa grid (grid-connected sites). Ang mga solar street light ay hindi nakakonekta sa grid, kaya ang kanilang mga baterya ay hindi nagiging kapaki-pakinabang sa pagbabawas ng pagkakaroon ng labis na kuryente sa oras ng peak demand. Ang pinakakaraniwang pagkakamali sa pagbibigay ng quotation ay ang pagpapares ng malaking baterya sa panel na mas maliit sa kinakailangan; resulta nito ay ang paulit-ulit na pagkakaroon ng problema sa pagkakarga ng baterya (undercharging) sa taglamig.

Sa konteksto ng mga gastos: Ayon sa U.S. Environmental Protection Agency (EPA), ang enerhiyang solaryo ay hindi nagiging sanhi ng polusyon sa kapaligiran o paglabas ng mga greenhouse gas sa panahon ng operasyon. Maraming gobyerno rin ang nag-aalok ng mga insentibo para sa mga proyektong pinagsasama ang paggamit ng solar energy at storage, na nakakabawas sa mga paunang gastos. Subalit, walang pagbabago sa mga pangangailangan mula sa perspektiba ng inhinyeriya; ang baterya ay kailangan pa ring matugunan ang mga kinakailangan para sa autonomiya (ang pagpapagana ng sistema nang walang koneksyon sa grid).

Paano pumili ng baterya para sa iyong proyekto

• Municipal at parkeong may mga kalye: LiFePO4 baterya; may tagal ng pagtatrabaho (autonomy) na 3–5 araw, na naitugma sa kurba ng pagbabawas ng liwanag (dimming curve) ng ilaw.
• Mga lugar sa tropiko na may matinding liwanag: Gamit pa rin ang parehong uri ng baterya; may tagal ng pagtatrabaho na 2 araw, katulad ng mga ilaw na nasa lupa (floor lights).
• Mga malalamig na klima: LiFePO4 baterya na may proteksyon laban sa pag-charge sa malalamig na temperatura. Hindi namin ipinapayo ang paggamit ng lead-acid baterya sa mga lugar kung saan ang temperatura ay madalas na mas mababa sa zero.
• Mga proyektong pang-retrofit na may limitadong badyet: Ang lead-acid baterya ay maaaring magamit lamang kung ang halaga ng pagpapalit ng baterya ay mababa at ang pangangailangan para sa tagal ng pagtatrabaho ay hindi mataas.

Piliin ang sukat ng baterya ayon sa iyong aktwal na badyet para sa pagkakarga (load budget), hindi lang kopyahin ang mga detalye mula sa datasheet. Ang aming kalkulator para sa pagpili ng sukat ng controller ay tumutulong sa pagkalkula ng tagal ng pagtatrabaho ng baterya. Kung gusto mong kami ang gagawa ng pagkalkula, magpadala lamang ng iyong mga kinakailangan tungkol sa liwanag (photometric data) at tagal ng pagtatrabaho. Ang aming all-in-one solar street lights ay naglalaman ng baterya, BMS (Battery Management System), at kurba ng pagbabawas ng liwanag na naiangkop sa isa’t-isa; ito ang tanging paraan upang matiyak na ang mga komponentong ito ay magtrabaho nang magkasabay nang maayos.

Ano ang hindi nasasaklaw ng pahinang ito:

Ang pahinang ito ay tungkol sa pagpili ng baterya para sa mga solaryang sistema ng ilaw na gumagana nang magkakahiwalay (standalone solar lighting systems). Hindi ito sumasaklaw sa mga sistema ng pag-iimbak ng kuryente na nakakonekta sa grid (grid-tied storage), mga sistema para sa pagbabawas ng pagkonsumo ng kuryente sa oras ng pinakamataas na pangangailangan (peak shaving), o mga sistema ng pag-iimbak ng kuryente sa bahay na kabilang sa klase ng Powerwall; lahat ng ito ay mayroong ibang mga panuntunan. Para sa bahagi ng sistema na may kinalaman sa pagcharga ng baterya, tingnan ang MPPT vs PWM controllers. Para sa paraan ng pagkontrol sa pagkonsumo ng kuryente kapag tumila na ang araw, tingnan ang power consumption control.