Cele mai bune baterii pentru panouri fotovoltaice

Panourile solare sau sistemele fotovoltaice reprezintă o sursă de energie regenerabilă foarte populară și în continuă dezvoltare, interesul crescând odată cu atenția privind protecția mediului.

Dacă un sistem fotovoltaic se află conectat la rețeaua electrică (on-grid), acesta poate debita dar și prelua energia din acea rețea.

Atunci când sistemul este off-grid înseamnă că este independent de rețeaua publică. În acest caz toată energia electrică care poate fi utilizată de sistemul fotovoltaic trebuie să fie produsă doar cu ajutorul panourilor solare. Panourile sunt plasate în zone expuse la soare pentru a putea capta energia solară, pe care o transformă în energie electrică. Aceste panouri solare pot produce energie electrică doar în timpul zilei. Pentru ca electricitatea să poată fi utilizată ulterior (de ex., în timpul nopții), aceasta trebuie stocată în baterii.

Bateriile reprezintă un element esențial pentru a menține un astfel de sistem fotovoltaic funcțional. Practic, bateria/bateriile stochează surplusul de energie pentru o utilizare ulterioară, în loc să o debitezi în rețea. Când panourile solare nu produc energie (de ex. noaptea sau în zilele înnorate), utilizezi din energia stocată în baterie. Dacă sistemul fotovoltaic este conectat direct la rețeaua electrică locală (on-grid), energia produsă de panourile solare intră în rețea după ce bateria a ajuns la capacitatea ei maximă de stocare și consumi din rețea doar când panourile solare nu produc energie și bateria este descărcată. Practic, bateriile măresc fiabilitatea sistemelor de energie solară și scad dependența de rețeaua electrică convențională.

            Top trei tipuri de baterii pentru panouri solare

I. Baterii acide cu plumb (AGM, GEL și OPzS) sunt folosite de zeci de ani și sunt unul dintre cele mai comune tipuri de baterii. Au o densitate scăzută de energie (înseamnă că nu pot reține multă energie pe kg de greutate), necesită întreținere regulată, dar sunt atât rentabile, cât și fiabile și, prin urmare, au devenit o alegere comună pentru utilizarea într-o instalație solară casnică.

Progresele tehnologice recente au îmbunătățit durata de viață a acestor baterii, astfel bateriile plumbul-acid continuă să fie o opțiune viabilă pentru mulți proprietari.

► Bateriile AGM, de tip staționar, utilizate în domeniul sistemelor fotovoltaice reprezintă cea mai ieftină variantă. Suportă multe cicluri de încărcare-descărcare și sunt mai puțin sensibile la temperaturi extreme.

► Baterii cu gel, suportă mai multe cicluri de descărcare, însă sunt sensibile la supraîncărcare și la temperaturi ridicate. Bateriile cu gel sunt mai scumpe ca cele de tip AGM.

► Plăci tubulare Panzer (OPzS):

 Avantaje:

     * Durată de viață lungă, mai ales în cicluri de descărcare parțială.

     * Robustete și fiabilitate în aplicații staționare.

     * Rezistență la descărcări profunde repetate.

 Dezavantaje:

     * Necesită întreținere regulată (verificarea și completarea electrolitului).

     * Emisii de gaze (hidrogen), necesitând ventilare adecvată.

     * Greutate ridicată.

II. Baterii alcaline (litiu-ion). Acestea se caracterizează prin capacitatea de stocarea a unei cantitatăți mari de energie într-un spațiu mic și suportă mai bine ciclurile de încărcare-descărcare, astfel că au o durată mai mare de viață. Dezavantajul major al bateriilor litiu-ion este costul semnificativ mai mare. Dacă bateriile litiu-ion sunt instalate necorespunzător, există riscul de a lua foc din cauza efectului numit evaporare termică.

          Ce trebuie să știi când alegi bateria pentru panouri solare?

Pentru a determina care sunt cele mai bune baterii pentru panouri solare, trebuie să ții cont de mai mulți factori: prețul, puterea, capacitatea, numărul și adâncimea ciclurilor de încărcare-descărcare (DoD), durata de viață, termenul de garanție, dimensiunea, greutatea, întreținerea, compatibilitatea etc.

Puterea nominală a bateriei

Puterea reprezintă cantitatea de energie electrică pe care bateria o poate furniza la un moment dat. Puterea nominală se măsoară în kW.

Capacitatea bateriei

Capacitatea bateriei reprezintă caracteristica unei baterii (kWh) complet încărcată de a debita o anumită cantitate de energie (Ah), la o anumită intensitate (A) într-un interval de timp (h). Capacitatea reală disponibilă a bateriei este mai mică decât valoarea menționată pe etichetă întrucât bateriile nu pot fi descărcate complet, dar și datorită faptului că toate tipurile de baterii pierd din capacitate cca 3% /an.

În sistemele de energie solară și eoliană, sunt utilizate de obicei bateriile de capacitate mai mare pentru a stoca o cantitate mare de energie.

Durata de viață a bateriei

O estimare a duratei de viață a unei baterii este aproare imposibil de făcut, deoarece este influențată de mai mulți factori: dimensionarea corectă a sistemului fotovoltaic, numărul și profunzimea ciclurilor de încărcare/descărcare pe care bateria le suportă, temperatura ambientală și întreținere operațională corectă (redresoare de încărcare ș.a.).

Adâncimea / profunzimea descărcării - DoD (Depth of Discharge)

Adâncimea maximă de descărcare a unei baterii este o măsură, exprimată în procente, a cantității de energie care poate fi scoasă din baterie, în timpul unui ciclu, fără a o deteriora.

De obicei, cu cât numărul și profunzimea ciclurilor de descărcare sunt mai mari, cu atât durata de viață a acesteia va fi mai scurtă.

Bateriile vin adesea cu o estimare a duratei de viață în cicluri (care indică câte cicluri va suporta având în vedere o anumită adâncime de descărcare) și o adâncime maximă recomandată de descărcare.

Pe durata de viață a unei baterii cu plumb-acid aceasta suportă 1000-2000 de cicluri la o descărcare de 70%. Ciclurile înseamnă de câte ori bateria este încărcată și apoi descărcată prin utilizare. Descărcarea de 70% înseamnă că bateria este epuizată de la 100% din puterea sa electrică până la 30% înainte de a fi încărcată din nou.

Atât bateriile cu plumb-acid, cât și bateriile cu litiu-ion se vor deteriora mai repede atunci când sunt descărcate profund, reducând semnificativ durata de viață dacă sunt descărcate profund în mod regulat.

Aspecte privind modul de utilizare și necesitatea

Aveți nevoie de baterie sau de un set de baterii pentru a furniza energie electrică, numai pentru întreruperi scurte de alimentare sau aveți nevoie de ele pentru a menține nevoile electrice ale întregii gospodării/facilități pentru perioade lungi de timp? Câtă expunere la soare preconizați să aveți zilnic? Luați în considerare adâncimea maximă recomandată de descărcare pentru bateriile dvs. și modul în care aceasta le va afecta durata de viață.

Condiții de siguranță

Cum trebuie depozitată bateria pentru a o menține în siguranță? Ce fel de întreținere necesită bateria? Care este intervalul de temperatură sigur pentru baterie și dacă incinta în care va funcționa indeplinește cerințele de temperatură?

Cost

Bateriile acide cu plumb implică costuri mult reduse comparativ cu bateriile litiu-ion.

Concluzie:

► Pentru sistemele cu buget limitat și pentru aplicații off-grid unde fiabilitatea este esențială, bateriile cu plumb-acid pot fi o opțiune viabilă.

► Pentru sistemele care necesită o durată de viață lungă, întreținere minimă și performanță superioară, bateriile alcaline (litiu-ion) sunt alegerea ideală, în ciuda costului inițial mai ridicat.

!!! Alegerea bateriei potrivite depinde de cerințele specifice ale sistemului fotovoltaic, de buget și de preferințele utilizatorului.