...

Podstawowe parametry przydomowych magazynów energii

11 lipca 2017
Podstawowe parametry przydomowych magazynów energii

Magazyny energii dostępne w przydomowych systemach OZE (odnawialne źródła energii) są obecnie dostępne w ofercie wielu producentów. Na jakie parametry warto zwrócić uwagę przy ich wyborze?

Wielkość magazynu

Każdy chyba spotkał się już z parametrem, który jest łączony z wielkością baterii – jest to liczba amperogodzin [Ah]. Ta wielkość nie jest jednak podawana w komercyjnie sprzedawanych i gotowych magazynach. Zamiast tego, w sposób jak najbardziej prawidłowy, podawana jest ilość energii, którą można zmagazynować, czyli liczba kilowatogodzin [kWh]. Czy istnieje między tymi wielkościami bezpośrednia zależność? Odpowiedź jest przecząca. Znając jedną wielkość, nie jesteśmy w stanie bez dodatkowych parametrów wyliczyć drugiej wielkości.

Znajomość napięcia znamionowego baterii przybliża nas do celu, ale nadal nie pozwala na precyzyjne obliczenia. Napięcie zmienia się wraz z rozładowaniem baterii oraz zależnie od prądów rozładowania. Dysponowana pojemność również zależy w znacznym stopniu od prądów rozładowania, a także od temperatury otoczenia i napięcia końcowego. Poniżej przedstawiono wykres pokazujący zależność między zmianą wielkości ładunku pobieranego a czasem rozładowania dla dwóch przykładowych baterii ołowiowo-kwasowych. Przewaga baterii litowo-jonowych polega na tym, że spadek pojemności przy skróceniu czasu rozładowania jest dużo mniejszy.

Liczba cykli pracy

Charakter pracy baterii w systemach OZE jest cykliczny. Każde, nawet częściowe rozładowanie i następnie ładowanie powrotne skraca okres eksploatacji baterii. Mimo że specjalizowane baterie do OZE są produkowane na bazie ogniw o 20-letniej żywotności projektowej, to jednak ciągła praca cykliczna może skrócić ten okres nawet kilkukrotnie. Punktem odniesienia podawanym przez większość producentów jest parametr liczby rozładowań do poziomu 20 proc. stanu naładowania. Odpowiada to 80 proc. głębokości rozładowania – tzw. DoD (ang. depth od discharge). Liczba cykli pracy wzrasta wraz ze zmniejszeniem DoD. Kontrolując ten parametr, możemy osiągnąć liczbę cykli pracy porównywalną z żywotnością baterii litowo-jonowych.

Warto zwrócić uwagę, że w bateriach ołowiowo-kwasowych rozładowanie powyżej 50 proc. jest niekorzystne z powodu czasu potrzebnego na ponowne naładowanie baterii. Jeżeli bateria ma pracować w cyklach dobowych, to nie wystarczy czasu na przywrócenie ładunku w baterii i w każdym kolejnym cyklu będzie postępowała degradacja parametrów użytkowych. Zmniejszenie wielkości baterii i przez to oszczędności na etapie inwestycji w prosty sposób przekładają na krótszy okres użytkowania magazynu energii. W bateriach litowo-jonowych istnieje podobna zależność, ale z innego powodu. Zbyt duże prądy baterii w stosunku do jej pojemności mogą ją przedwcześnie uszkodzić.

Całość artykułu można przeczytać w numerze 2/2017 Magazynu Fotowoltaika.

Zaprenumeruj