Proprio come diversi tipi di pannelli solari cambiano il modo in cui un sistema di energia solare viene gestito e mantenuto, più tipi di batterie influiranno sulle prestazioni e sulla manutenzione di un sistema di accumulo solare. Se qualcuno è alla ricerca di un prodotto di accumulo di energia economico e duraturo, le batterie al piombo potrebbero essere la strada da percorrere, ma ciò richiede un po' più di manutenzione. I sistemi di accumulo di batterie agli ioni di litio sono un'opzione tradizionale per i proprietari di sistemi di energia solare che richiedono un approccio esente da manutenzione, ma non sono adatti per ambienti estremi.
Diversi livelli di lavoro di manutenzione della batteria possono influenzare quale sistema di accumulo di energia viene utilizzato per l'accumulo di energia solare più. Quanto segue spiegherà i requisiti di manutenzione di diversi prodotti comuni di accumulo di energia della batteria utilizzati nel settore della generazione di energia solare: batterie agli ioni di litio, batterie al piombo, batterie al nichel-cadmio, ecc.
(1) Batteria agli ioni di litio
Le batterie agli ioni di litio sono il prodotto di accumulo di energia preferito per la maggior parte delle applicazioni di energia solare grazie alla loro alta densità, bassa manutenzione e basso costo. Le batterie al litio non sono adatte per alcune applicazioni specifiche, come intervalli di temperatura estremi o dove è richiesto un accumulo di energia a lungo termine, e altre batterie potrebbero essere più convenienti. Il più grande elemento di manutenzione per le batterie agli ioni di litio è il tasso di degradazione. Proprio come le batterie dei telefoni cellulari, le batterie al litio utilizzate nei sistemi di accumulo di energia negli impianti solari sono gravemente esaurite dopo un certo numero di cariche e scariche. Gli sviluppatori devono pianificare questo tasso di degrado. I due tipi più comuni di batterie agli ioni di litio utilizzate nei progetti Solar Plus Storage sono le batterie al litio ferro fosfato (LFP) e le batterie al litio nichel manganese cobalto (NMC).
(2) Batteria al litio ferro fosfato (LFP).
Le batterie al litio ferro fosfato (LFP) sono batterie sicure e durevoli. Poiché non viene utilizzato cobalto, non vi è alcun problema di fuga termica (fuoco) e non sono necessarie misure di ventilazione o raffreddamento, quindi può essere facilmente installato all'interno, rendendolo ideale per applicazioni residenziali di accumulo di energia. Secondo Sonnen Corporation, produttore di batterie al litio ferro fosfato (LFP), le batterie sono ideali per applicazioni fisse di accumulo di energia, in particolare quando le batterie devono essere ricaricate quotidianamente per l'ottimizzazione dell'autoconsumo dell'energia solare e per i servizi connessi alla rete.
Le batterie al litio ferro fosfato (LFP) non richiedono più manutenzione, ma il luogo in cui sono installate può influire sulle prestazioni. Le batterie al litio devono utilizzare un sistema di gestione della batteria (BMS) che monitora automaticamente la temperatura, lo stato di carica, la durata del ciclo di ciascuna batteria e così via per massimizzare le prestazioni. Finché il sistema di accumulo dell'energia è installato in un intervallo di temperatura e altitudine accettabili, non sono necessarie misure di manutenzione.
Finché le batterie al litio ferro fosfato (LFP) vengono conservate e installate in un luogo che corrisponda all'ambiente in cui viene utilizzato il prodotto, non è necessaria una manutenzione regolare. Tuttavia, è importante mantenere le temperature della batteria lontane da valori estremi per garantire prestazioni adeguate. Le batterie non devono essere preparate per i cambiamenti di temperatura stagionali. "
Le batterie al litio ferro fosfato (LFP) possono incontrare la minaccia di sovraccarico, temperatura elevata e persino danni fisici e pressione, quindi devono essere sicure. Quando si utilizzano batterie all'interno o in prossimità di spazi abitativi, la scelta della batteria più sicura come parte essenziale del sistema è una linea guida importante. "
(3) Batteria al litio nichel manganese cobalto ossido (NMC).
Le batterie al litio nichel manganese cobalto ossido (NMC) sono durevoli e molto sicure purché siano monitorate da un sistema di gestione della batteria. Aggiungendo elementi come nichel e manganese alla chimica della batteria, la batteria può immagazzinare più elettricità rispetto ad altri tipi di batterie agli ioni di litio.
Come altre batterie al litio, le batterie al litio nichel manganese cobalto ossido (NMC) non richiedono alcuna manutenzione importante. Un sistema di gestione della batteria (BMS) monitorerà la tensione, la corrente e la temperatura della batteria per garantire la sicurezza e la durata operativa.
Le batterie al litio nichel manganese cobalto ossido (NMC) possono essere utilizzate in inverno purché sia confermato l'intervallo di temperatura sicuro.
(4) Batteria al piombo
È noto che le batterie al piombo sono affidabili ed economiche. Le loro strutture a griglia sono immerse in elettroliti acidi, i cui elettroliti possono richiedere un rifornimento a lungo termine. Le batterie sono pesanti a causa del materiale e alcune devono essere installate in aree ventilate. I loro requisiti di funzionamento e manutenzione sono ben compresi a questo punto, quindi sono ideali per la maggior parte delle applicazioni solari e di stoccaggio e devono essere conservati in un luogo asciutto con temperature moderate.
I collegamenti dei terminali delle batterie al piombo devono essere controllati più volte all'anno per assicurarsi che non si allentino nel tempo. Le batterie piombo-acido allagate devono essere riempite regolarmente con acqua distillata. Le batterie con separatore in fibra di vetro (AGM) e le batterie piombo-acido gel sono sigillate ermeticamente e pertanto non richiedono il rifornimento dell'elettrolito.
Se la batteria al piombo non viene utilizzata temporaneamente, deve essere conservata correttamente. Le batterie al piombo si autoscaricano nel tempo e devono essere caricate a un livello minimo anche quando non sono collegate a un carico. Questa velocità di autoscarica varia con la temperatura, con temperature elevate che aumentano la velocità di scarica e basse temperature che la diminuiscono.
La manutenzione richiesta per le batterie al piombo non è molto difficile, ma il carico di lavoro di manutenzione è elevato. Ciò è particolarmente vero per le batterie al piombo-acido che richiedono l'aggiunta di acqua, che verrà esposta quando si aggiunge acqua distillata per ripristinare il livello dell'elettrolito. Si raccomanda che il personale addetto alla manutenzione della batteria indossi occhiali e guanti di sicurezza. Se il cliente si occupa della manutenzione della batteria, può chiedere aiuto esterno per completare questa attività.
(5) Batteria al nichel-cadmio (NiCd).
Le batterie a base di nichel sono ideali per installazioni remote off-grid in applicazioni impegnative in cui è richiesta un'alimentazione di backup affidabile e non è possibile una manutenzione regolare. Funzionano bene a temperature estreme e condizioni di scarica profonda.
Analogamente ai mantenitori di batterie al piombo-acido, le batterie al nichel-cadmio (NiCd) devono essere ispezionate regolarmente e l'elettrolito deve essere rifornito. Poiché le batterie al nichel-cadmio (NiCd) possono funzionare in un ampio intervallo di temperature operative, non è necessario prepararsi per il freddo estremo in inverno, ma le batterie non devono essere conservate al di sotto di -22 gradi F. Il nichel-cadmio (NiCd ) le batterie possono essere conservate (non collegate a un carico) per un massimo di 12 mesi purché l'ambiente sia asciutto e all'interno dell'intervallo di temperatura adeguato.