Životnost domácích bateriových systémů pro ukládání energie ovlivňuje několik faktorů. Na životnost baterií se podíváme ve třetím díle této série.
V prvním a druhém díle této série se zhodnotila produktivní životnost obytných solárních panelů a invertorů. Zde zkoumáme domácí baterie, jak dobře fungují v průběhu času a jakou mají výdrž.
Rezidenční akumulace energie se stává stále populárnější funkcí domácí solární energie. Nedávný průzkum společnosti SunPower ve více než 1 500 domácnostech zjistil, že asi 40 % Američanů se pravidelně obává výpadků proudu. Z respondentů průzkumu, kteří aktivně uvažují o solární energii pro své domovy, 70 % uvedlo, že plánují začlenit systém pro ukládání energie z baterií.
Kromě záložního napájení během výpadků je mnoho baterií integrováno s technologií, která umožňuje inteligentní plánování importu a exportu energie. Cílem je maximalizovat hodnotu solárního systému domu i její výdrž. A některé baterie se optimalizují pro integraci nabíječky pro elektromobily.
Zpráva zaznamenala strmý nárůst spotřebitelů, kteří projevili zájem o skladování, aby si mohli sami zajistit výrobu solární energie. Což naznačuje, že snížené čisté sazby měření odrazují od vývozu místní čisté elektřiny. Téměř 40 % spotřebitelů uvedlo vlastní zásobování jako důvod pro získání nabídky úložiště, oproti méně než 20 % v roce 2022. Záložní napájení pro výpadky a úspory na sazbách za veřejné služby se také uvedly jako hlavní důvody pro zahrnutí skladování energie do nabídky.
Míra připojení baterií v rezidenčních solárních projektech v roce 2020 stabilně rostla, podle Lawrence Berkeley National Laboratory 8,1 % rezidenčních solárních systémů a v roce 2022 se tato míra vyšplhala přes 17 %.
Výdrž domácí baterie v průběhu času
Záruční lhůty mohou nabídnout pohled na očekávání instalátoru a výrobce ohledně životnosti baterie. Běžné záruční lhůty se obvykle pohybují kolem 10 let. Záruka na výdrž baterii Enphase IQ například končí na 10 letech nebo 7 300 cyklech, podle toho, co nastane dříve.
Instalatér solárních zařízení Sunrun uvedl, že baterie mohou vydržet kdekoli mezi pěti až 15 lety. To znamená, že výměna pravděpodobně nastane během 20 až 30 let životnosti solárního systému.
Očekávaná životnost baterie se většinou ovlivní cykly používání. Jak ukazují záruky na produkty LG a Tesla, limity 60 % nebo 70 % kapacity jsou zaručeny během určitého počtu nabíjecích cyklů.
Tuto degradaci řídí dva scénáře použití: přebití a udržovací nabíjení, uvedl Faradayův institut. Přebíjení je akt tlačení proudu do plně nabité baterie. Mohlo by to způsobit přehřátí nebo dokonce vznícení.
Udržovací nabíjení zahrnuje proces, při kterém se baterie neustále nabíjí až na 100 % a nevyhnutelně dochází ke ztrátám. Odskok mezi 100 % a těsně pod 100 % může zvýšit vnitřní teploty, snížit kapacitu a životnost.
Další příčinou degradace v průběhu času je ztráta mobilních lithium-iontů v baterii, řekl Faraday. Boční reakce v baterii mohou zachytit volné použitelné lithium, a tím postupně snižovat kapacitu.
I když nízké teploty mohou zastavit výkon lithium-iontové baterie, ve skutečnosti baterii nezhoršují ani nezkracují její efektivní životnost. Celková životnost baterie se však při vysokých teplotách zkracuje, řekl Faraday. Je to proto, že elektrolyt, který sedí mezi elektrodami, se při zvýšených teplotách rozpadá, což způsobuje, že baterie ztrácí kapacitu pro Li-ion kyvadlovou dopravu. To může snížit počet Li-iontů, které může elektroda přijmout do své struktury, čímž se vyčerpá kapacita lithium-iontové baterie.
Na údržbě záleží
Národní laboratoř pro obnovitelné zdroje energie (NREL) doporučuje instalovat baterii na chladném a suchém místě, nejlépe v garáži, kde lze minimalizovat dopad požáru (malá, ale nenulová hrozba). Baterie a součásti kolem nich by měly mít správné rozestupy, aby se umožnilo chlazení, a pravidelné kontroly údržby mohou být užitečné pro zajištění optimálního provozu.
NREL uvedl, že kdykoli je to možné, vyhněte se opakovanému hlubokému vybíjení baterií, protože čím více jsou vybité, tím kratší je jejich životnost. Pokud se domácí baterie každý den hluboce vybíjí, nastal čas zvětšit velikost baterie.
Baterie v sérii se mají udržovat na stejném nabití, řekl NREL. Ačkoli celá baterie může vykazovat celkové nabití 24 voltů, mezi bateriemi může být různé napětí, což je méně výhodné pro ochranu celého systému z dlouhodobého hlediska. Společnost NREL navíc doporučila, aby se pro nabíječky a regulátory nabíjení nastavily správné hodnoty napětí, jak stanoví výrobce.
Kontroly by také měly probíhat často, řekl NREL. Některé věci, které je třeba hledat, zahrnují úniky (nánosy na vnější straně baterie), vhodné hladiny kapalin a stejné napětí. NREL uvedl, že každý výrobce baterií může mít další doporučení, takže kontrola údržby a datových listů baterie je nejlepší praxí.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
