Jak koupit nejlepší úložiště solární baterie

Skladování baterií v domácnostech je žhavé téma pro spotřebitele, kteří si uvědomují energii. Pokud máte solární panely na vaší střeše je zjevnou výhodou skladování veškeré nepoužité elektřiny v baterii pro použití v noci nebo ve dnech s nízkým slunečním svitem. Jak ale tyto baterie fungují a co potřebujete vědět před jejich instalací?

Na této straně:

• Skladování solární baterie
• Připojeno k síti vs mimo síť
• Co se stane při výpadku proudu?
• Specifikace baterie
• Typy baterií
• Jak dlouho vydrží solární baterie?
• Vyplatí se solární baterie?
• Náklady na solární baterii
• Terminologie

Skladování solární baterie

Koncept domácího úložiště baterií není nový. Off-gridová solární fotovoltaická (PV) a větrná výroba elektřiny na vzdálených pozemcích dlouhodobě využívá bateriové úložiště k zachycení nevyužité elektřiny pro pozdější použití. Je velmi možné, že během příštích pěti až deseti let bude mít většina domů se solárními panely také bateriový systém.

Baterie zachycuje veškerou nevyužitou sluneční energii generovanou během dne, pro pozdější použití v noci a ve dnech s nízkým slunečním svitem. Zařízení, která obsahují baterie, jsou stále oblíbenější. Být co nejvíce nezávislý na síti je skutečným lákadlem; pro většinu lidí to není jen ekonomické rozhodnutí, ale také environmentální, a pro některé je to vyjádření jejich přání být nezávislí na energetických společnostech.

Pokud je vaše pole solárních panelů a baterie dostatečně velké, můžete svůj domov provozovat zásadně na solární energii. Využívání elektřiny z vaší baterie může být levnější za kilowatthodinu (viz Terminologie) než využívání elektřiny ze sítě, v závislosti na denní době a tarifech elektřiny ve vaší oblasti.

Podívejte se na některé z našich dalších článků o domácích bateriích:

• Výsledky testů pro 18 solárních akumulátorů
• Případová studie prvního australského domu, který instaloval baterii Tesla Powerwall

Existují čtyři hlavní způsoby, jak může být váš domov nastaven na dodávku elektřiny.

Připojeno k síti (bez solárního systému)

Nejzákladnější nastavení, kde veškerá vaše elektřina pochází z hlavní sítě. Dům nemá žádné solární panely ani baterii.

Solární síť připojená k síti (bez baterie)

Nejtypičtější sestava pro domácnosti se solárními panely. Solární panely dodávají energii během dne a domácnost tuto energii obvykle používá jako první, když se uchýlí k síťovou energii pro veškerou další elektřinu potřebnou ve dnech s nízkým slunečním svitem, v noci a v době vysokého výkonu používání.

Solární + baterie připojená k síti (neboli „hybridní“ systémy)

Ty mají solární panely, baterii, hybridní střídač (nebo případně více střídačů) plus připojení k hlavní elektrické síti. Solární panely dodávají energii během dne a domácnost obvykle využívá nejprve solární energii, přičemž přebytek využívá k nabíjení baterie. V dobách vysokého využití energie nebo v noci a ve dnech s nízkým slunečním svitem dům čerpá energii z baterie a v krajním případě ze sítě.

Další informace o různých typech střídačů, jejich fungování a jejich výhodách a nevýhodách najdete v našem článku průvodce nákupem solárního střídače.

Off-grid

Tento systém není připojen k hlavní elektrické síti. Veškerá energie z domova pochází ze solárních panelů a případně i z jiných typů výroby energie, jako je vítr. Baterie je hlavním zdrojem energie v noci a ve dnech s nízkým slunečním svitem. Konečnou zálohou je obvykle generátor poháněný vznětovým motorem, který se může spustit také v případě náhlé vysoké poptávky po energii (například při spuštění čerpadla).

Off-grid systémy jsou obvykle mnohem složitější a dražší než systémy připojené k síti. Potřebují více solární a bateriové kapacity než typický systém připojený k síti a mohou také potřebovat měniče schopné vyššího zatížení, aby zvládly špičkové požadavky. Domy, které běží mimo síť, musí být obzvláště energeticky účinné a poptávka po zatížení musí být dobře řízena po celý den.

Off-grid systémy obecně mají smysl pouze pro vzdálené nemovitosti, kde není k dispozici připojení k síti nebo by jejich instalace byla neúměrně drahá.

U většiny systémů připojených k síti vás baterie nemusí nutně chránit v případě výpadku proudu. I přesto, že máte solární panely vyrábějící energii a nabitou baterii připravenou a čekáte, můžete stále přijít o veškerou energii svého domova. Důvodem je, že systémy připojené k síti mají to, co je známé jako „ochrana proti ostrůvkům“. Během výpadku proudu musí být síť a všichni inženýři pracující na linkách chráněni před „ostrovy“ výroby elektřiny (jako jsou vaše solární panely), které neočekávaně čerpají energii do vedení. U většiny solárních FV systémů je nejjednodušším způsobem, jak zajistit ochranu proti ostrůvkům, úplné vypnutí. Když tedy zjistí výpadek sítě, váš solární FV systém se vypne a nemáte vůbec žádnou energii pro domácnost.

Sofistikovanější střídače mohou poskytovat ochranu proti ostrůvkům během výpadku proudu, ale přesto ponechají solární panely a baterii v provozu, aby měl dům určitou energii. Počítejte však s tím, že za takový systém zaplatíte o něco více, protože hardware je dražší a můžete potřebujete více solární a bateriové kapacity, než byste si mysleli, že budete na několik hodin provozovat dům výpadek proudu. Můžete se rozhodnout, že v takové situaci povolíte provoz pouze kritickým domácím obvodům, jako je lednička a osvětlení. To může vyžadovat další zapojení.

Toto jsou klíčové technické specifikace pro domácí baterii.

Kapacita

Kolik energie může baterie uložit, obvykle se měří v kilowatthodinách (kWh). The jmenovitá kapacita je celkové množství energie, které může baterie pojmout; využitelná kapacita kolik z toho lze skutečně použít poté, co je započítána hloubka výboje.

Hloubka výboje (DoD)

Vyjádřeno v procentech, toto je množství energie, které lze bezpečně použít bez zrychlení degradace baterie. Většina typů baterií musí neustále udržovat určité nabití, aby nedošlo k poškození. Lithiové baterie lze bezpečně vybít na přibližně 80–90% jejich nominální kapacity. Olověné baterie lze obvykle vybíjet na přibližně 50–60%, zatímco průtokové baterie lze vybíjet na 100%.

Napájení

Kolik energie (v kilowattech) může baterie dodat. The maximální/špičkový výkon je maximum, které může baterie v daném okamžiku dodat, ale tento výbuch energie lze obvykle vydržet pouze po krátkou dobu. Trvalý výkon je množství dodané energie, když je baterie dostatečně nabitá.

Účinnost

Za každou vloženou kWh nabití kolik baterie skutečně uloží a znovu vybije. Vždy dojde k nějaké ztrátě, ale lithiová baterie by měla mít obvykle více než 90% účinnost.

Celkový počet cyklů nabíjení/vybíjení

Nazývá se také životnost cyklu, to je počet cyklů nabíjení a vybíjení, které může baterie provést, než se uvažuje o dosažení konce své životnosti. Různí výrobci to mohou hodnotit různými způsoby. Lithiové baterie obvykle vydrží několik tisíc cyklů.

Životnost (roky nebo cykly)

Očekávanou životnost baterie (a její záruka) lze hodnotit v cyklech (viz výše) nebo v letech (což je obecně odhad na základě očekávaného typického využití baterie). Životnost by měla také udávat očekávanou úroveň kapacity na konci životnosti; u lithiových baterií to obvykle bude asi 60–80% původní kapacity.

Rozsah okolní teploty

Baterie jsou citlivé na teplotu a musí fungovat v určitém rozsahu. Mohou degradovat nebo vypnout ve velmi horkém nebo chladném prostředí.

Lithium-iontová

Nejběžnějším typem baterií, které jsou dnes instalovány v domácnostech, používají tyto baterie podobnou technologii jako jejich menší protějšky v chytrých telefonech a přenosných počítačích. Existuje několik typů lithium-iontové chemie. Běžným typem používaným v domácích bateriích je lithium-nikl-mangan-kobalt (NMC), který používá Tesla a LG Chem.

Další běžnou chemií je lithium železo -fosfát (LiFePO nebo LFP), který je údajně bezpečnější než NMC kvůli nižšímu riziku tepelného úniku (poškození baterie a potenciální požár způsobený přehřátím nebo přebitím), ale má nižší energii hustota. LFP se používá v domácích bateriích vyrobených společností BYD a Sonnen, mezi ostatními.

Klady

• Mohou poskytnout několik tisíc cyklů nabíjení-vybití.
• Mohou být silně vybity (na 80–90% jejich celkové kapacity).
• Jsou vhodné pro široký rozsah okolních teplot.
• Při běžném používání by měly vydržet 10+ let.

Nevýhody

• U velkých lithiových baterií může být konec životnosti problém.
• Je třeba je recyklovat, aby se získaly cenné kovy a zabránilo se skládkování toxických látek, ale rozsáhlé programy jsou stále v plenkách. Jak se domácí a automobilové lithiové baterie stávají běžnějšími, očekává se, že se zlepší procesy recyklace.

Olověná kyselina, pokročilá olověná kyselina (olovnatý uhlík)

Stará dobrá technologie olověných baterií, která pomáhá nastartovat vaše auto, se používá také pro skladování ve větším měřítku. Je to dobře srozumitelný a účinný typ baterie. Ecoult je značka vyrábějící pokročilé olověné baterie. Bez výrazného vývoje výkonu nebo snížení cen je však těžké vidět, jak olověná kyselina dlouhodobě konkuruje lithium-iontovým nebo jiným technologiím.

Klady

• Jsou relativně levné a mají zavedené postupy likvidace a recyklace.

Nevýhody

• Jsou objemné.
• Jsou citlivé na vysoké teploty okolí, což může zkrátit jejich životnost.
• Mají pomalý nabíjecí cyklus.

Průtoková baterie

Jeden z nejslibnějších alternativ k lithium-iontovému typu, který používá čerpaný elektrolyt (jako je bromid zinečnatý nebo vanadové ionty) a chemické reakce k uložení náboje a jeho opětovnému uvolnění. Redflow ZCell baterie je hlavní průtoková baterie, která je v současné době k dispozici v Austrálii.

Klady

• Mohou být vybity na 100% své kapacity a nemají žádný zbytkový výboj, takže časem neztratí náboj.
• Časem neztrácejí kapacitu.
• Fungují dobře při vysokých okolních teplotách.
• Jsou relativně snadno recyklovatelné.
• Měly by vydržet více než 10 let.

Nevýhody

• Jako nová technologie jsou relativně drahé ve srovnání s lithium-iontovými.
• Nesnáší dobře chlad (pod 15 ° C).
• Vyžadují častou údržbu, která je dočasně vyřadí z provozu.

Jiné typy

Technologie baterií a úložišť je ve stadiu rychlého vývoje. Mezi další v současné době dostupné technologie patří hybridní iontová (slaná voda) baterie Aquion, baterie s roztavenou solí a nedávno oznámený superkondenzátor Arvio Sirius. Trh budeme sledovat a do budoucna budeme informovat o stavu trhu s domácími bateriemi.

Jak dlouho vydrží solární baterie?

V zásadě by většina typů solárních baterií měla vydržet 10 let a více při normálním používání a pokud nebudou vystaveny extrémním teplotám. To znamená, že by měly být schopné vydržet tak dlouho, jak je záruční doba, která je u většiny modelů 10 let.

Neexistuje však dostatek údajů o trhu, které by ukazovaly, zda solární baterie obvykle vydrží tak dlouho v domácích instalacích v reálném světě; nedávné generace baterií jsou k dispozici jen několik let a mnoho domácností nemá solární baterie.

Laboratorní testování trvanlivosti a životnosti baterie nebylo povzbudivé. Nedávný zkouška solární baterie v Austrálii indikoval vysokou míru selhání. Z 18 baterií v této studii pouze šest fungovalo bez větších problémů. Dalších 12 baterií mělo buď provozní problémy, nebo selhalo a bylo nutné je vyměnit, nebo selhalo a nebylo možné vyměnit (například proto, že výrobce přestal fungovat nebo by to již nepodporoval produkt).

Vyplatí se solární baterie?

U většiny domácností si myslíme, že baterie zatím nedává úplný ekonomický smysl. Baterie jsou stále relativně drahé a doba návratnosti bude často delší než záruční doba (obvykle 10 let) na baterii. V současné době bude lithium-iontová baterie a hybridní invertor obvykle stát mezi 8 000 a 15 000 $ (nainstalováno), v závislosti na kapacitě a značce. Ceny ale klesají a za dva nebo tři roky může být správné rozhodnutí zahrnout akumulátor do jakéhokoli solárního FV systému.

Výsledky z australského sídla tříletá zkušební verze 18 akumulátorů nejsou povzbudivé, v některých případech s vysokou mírou selhání a potížemi s podporou výrobce.

Přesto mnoho lidí nyní investuje do domácího skladování baterií nebo alespoň zajišťuje, aby jejich solární FV systémy byly připraveny na baterie. Před instalací baterie doporučujeme projít si dva nebo tři citáty od renomovaných instalačních techniků. Výsledky z výše uvedené tříleté zkoušky ukazují, že byste se měli ujistit o silném záruka a závazek podpory od vašeho dodavatele a výrobce baterií v případě jakéhokoli chyby.

Slevy, dotace a virtuální elektrárny

Vládní systémy slev a systémy obchodování s energií, jako je Reposit, mohou v některých domácnostech rozhodně zajistit, aby byly baterie ekonomicky životaschopné. Kromě obvyklých finančních pobídek pro malé technologické certifikáty (STC) pro baterie existují v současné době v rámci Viktorie, jižní Austrálie, Queenslanda AKT. Může následovat více, takže stojí za to zkontrolovat, co je k dispozici ve vaší oblasti.

Ve většině států existují také různé programy Virtual Power Plant (VPP), které mohou pomoci snížit náklady na baterii. Vstupem do programu VPP souhlasíte s tím, že uloženou energii ve vaší domácí baterii zpřístupníte provozovateli VPP, který ji pak může použít k napájení sítě v době vysoké poptávky. Na oplátku vám bude vyplacena dotace, která může být ve formě snížených účtů za energii, slevy na nákup baterie nebo dokonce bezplatné instalace solární a baterie. SolarQuotes vede seznam aktuální programy VPP.

Nezapomeňte na výkupní tarif

Když se rozhodujete, zda má baterie pro váš dům smysl, nezapomeňte vzít v úvahu tarif výkupu (FiT). Toto je částka, kterou zaplatíte za veškerý přebytečný výkon generovaný vašimi solárními panely a dodávaný do sítě. Za každou odváděnou kWh místo nabíjení baterie se zřeknete tarifu výkupní ceny. Zatímco FiT je ve většině částí Austrálie obecně poměrně nízká, stále je to příležitostný náklad, který byste měli zvážit. V oblastech s velkorysou sítí FiT, jako je Severní teritorium, bude pravděpodobně výhodnější neinstalovat baterii a pouze sbírat FiT pro výrobu přebytečné energie.

Náklady na solární baterii

Náklady se u solárních baterií výrazně liší, ale obecně platí, že čím vyšší je kapacita baterie, tím více můžete očekávat, že zaplatíte.

Zde jsou některé typické náklady na baterie pro některé běžné velikosti jmenovité kapacity (ty obvykle pokrývají pouze baterii; instalace je navíc).

• 6 kWh: 4 000 až 9 600 $
• 10 kWh: 7 600 až 13 500 $
• 13 kWh: 9 600 až 15 000 $

Často budete muset přidat náklady na nový střídač a další kabeláž pro připojení. Může být nákladově efektivnější koupit baterii jako součást celého nového balíčku systému solárních panelů, než ji dodatečně namontovat do stávajícího systému.

Pojištění domácnosti

Váš systém solárních panelů (panely, střídač a baterie, pokud jej máte) je součástí vašeho domu a jako takový je krytý pojištěním vašeho domova. Měli byste se však ujistit, že se pojistná částka vašeho domova zvýší, aby pokryla náklady na výměnu systému solárních panelů. Podívejte se na naše průvodce solárními panely a pojištěním domácnosti.

Watt (W) a kilowatt (kW)

Jednotka používaná ke kvantifikaci rychlosti přenosu energie. Jeden kilowatt = 1000 wattů. U solárních panelů udává výkon ve wattech maximální výkon, který může panel dodat v kterémkoli okamžiku. S bateriemi, jmenovitý výkon určuje, kolik energie může baterie dodat.

Watthodiny (Wh) a kilowatthodiny (kWh)

Míra výroby nebo spotřeby energie v čase. Kilowatthodina (kWh) je jednotka, kterou uvidíte na účtu za elektřinu, protože vám v průběhu času účtujeme spotřebu elektřiny. Solární panel produkující 300 W po dobu jedné hodiny by dodal 300 Wh (nebo 0,3 kWh) energie. U baterií je kapacita v kWh je množství energie, které může baterie uložit.

BESS (systém skladování energie z baterie)

Popisuje kompletní balíček baterie, integrovanou elektroniku a software pro správu nabíjení, vybíjení, úrovně DoD a dalších.

Potvrzení

Děkujeme za pomoc Obnovitelné zdroje ITP při tvorbě této příručky. Budeme s nimi znovu pracovat na budoucím přezkoumání produktu skladovacích baterií.

Pokud se chcete podělit o své myšlenky nebo položit otázku, navštivte fórum komunity CHOICE.

Navštivte komunitu CHOICE