Lưu trữ pin năng lượng mặt trời

Ưu điểm của việc lưu trữ pin năng lượng mặt trời

Loại lưu trữ pin năng lượng mặt trời

Pin axit chì

Pin axit chì là công nghệ đã được thử nghiệm và thực sự của thế giới pin năng lượng mặt trời. Có hai loại pin axit chì chính: pin axit chì ngập nước và pin axit chì kín.
Pin axit chì là lựa chọn lưu trữ năng lượng rẻ nhất, khiến chúng tiết kiệm chi phí nhất. Họ cũng đáng tin cậy. Ngoài ra, vì công nghệ này đã có từ nhiều năm nay nên chúng có thể dễ dàng xử lý và tái chế.

Pin Lithium Ion

Pin lithium ion là sản phẩm mới trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng. Khi mức độ phổ biến của xe điện bắt đầu tăng lên, các nhà sản xuất xe điện đã nhận ra tiềm năng của lithium ion như một giải pháp lưu trữ năng lượng. Họ nhanh chóng trở thành một trong những ngân hàng pin năng lượng mặt trời được sử dụng rộng rãi nhất. Pin lithium ion hầu như không cần bảo trì thường xuyên. Chúng cũng có mật độ năng lượng pin cao hơn, nghĩa là chúng có thể chứa nhiều năng lượng hơn trong một không gian nhỏ hơn so với pin axit chì. Pin lithium ion cũng có vòng đời hoặc tuổi thọ dài hơn - hầu hết đều được bảo hành ít nhất 10 năm.

Pin Niken Cadmium

Pin niken cadmium (Ni-Cd) không được sử dụng rộng rãi như pin axit chì hoặc lithium ion. Pin Ni-Cd lần đầu tiên xuất hiện vào cuối những năm 1800, nhưng chúng đã có sự thay đổi lớn vào những năm 1980 giúp tăng đáng kể lượng năng lượng mà chúng có thể lưu trữ. Họ là một yêu thích trong ngành công nghiệp máy bay. Lợi ích chính của pin Ni-Cd là chúng bền. Chúng cũng có khả năng hoạt động ở nhiệt độ khắc nghiệt. Ngoài ra, chúng không yêu cầu hệ thống quản lý pin phức tạp và về cơ bản không cần bảo trì.

Pin dòng chảy

Pin dòng chảy là một công nghệ mới nổi trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng. Chúng chứa chất lỏng điện phân gốc nước chảy giữa hai buồng hoặc bể riêng biệt bên trong pin. Khi được tích điện, các phản ứng hóa học xảy ra cho phép năng lượng được lưu trữ và sau đó thải ra. Những loại pin này hiện đang bắt đầu trở nên phổ biến.

Những điều cần cân nhắc khi tìm kiếm bộ lưu trữ pin năng lượng mặt trời

Dung lượng pin
Dung lượng pin, được biểu thị bằng kilowatt-giờ (kWh), là lượng điện năng mà pin mặt trời lưu trữ. Bạn sẽ tìm thấy pin được liệt kê với hai dung lượng: dung lượng lưu trữ và dung lượng sử dụng. Dung lượng lưu trữ thể hiện dung lượng lưu trữ đầy đủ của pin. Dung lượng có thể sử dụng là lượng năng lượng mà pin cung cấp trừ đi lượng cần thiết để chạy pin.
Dung lượng pin phải phù hợp với khả năng sản xuất năng lượng của hệ mặt trời. Các tấm pin mặt trời hiệu suất cao tạo ra nhiều năng lượng hơn mức cần thiết, giúp dễ dàng lưu trữ năng lượng dư thừa để sử dụng sau này. Việc lắp pin nhỏ hơn khả năng của hệ thống sẽ lãng phí năng lượng, trong khi pin quá lớn đối với hệ thống của bạn sẽ không bao giờ sạc hết công suất.

Độ sâu xả
Độ sâu xả (DoD) xác định dung lượng lưu trữ mà pin có thể sử dụng trước khi yêu cầu sạc lại. Tiêu chuẩn ngành là 50% đối với pin axit chì và 80%–100% đối với tùy chọn lithium-ion.
Các nhà sản xuất pin năng lượng mặt trời đưa ra các giới hạn DoD để duy trì tuổi thọ của pin. Chu kỳ xả sâu lặp đi lặp lại sẽ làm hỏng pin đáng kể và rút ngắn tuổi thọ của pin. Pin lithium-ion có DoD tốt hơn so với các tùy chọn axit chì và cung cấp nhiều năng lượng có thể sử dụng hơn.

Tuổi thọ
Pin năng lượng mặt trời có tuổi thọ dài hơn sẽ mang lại nhiều giá trị hơn cho hệ thống của bạn và yêu cầu thay thế ít hơn, giúp giảm tổng mức đầu tư của bạn. Tuổi thọ của pin thay đổi tùy theo thành phần hóa học của pin, độ sâu xả và chất lượng. Pin có tuổi thọ ngắn hơn cũng tạo ra nhiều chất thải hơn và có tác động môi trường cao hơn.

Pin thường có tuổi thọ từ 5 đến 15 năm, tùy thuộc vào loại. Pin axit chì có tuổi thọ 5 năm, trong khi pin lithium-ion có tuổi thọ từ 10 năm trở lên.

Giá
Giá pin năng lượng mặt trời thay đổi dựa trên thành phần hóa học, công suất, hiệu suất và thương hiệu của pin. Chọn loại pin cân bằng giữa khả năng chi trả và độ bền. Pin axit chì rẻ hơn nhưng sẽ cần thay thế sau ba đến năm năm. Pin lithium-ion có tuổi thọ cao hơn nhưng giá thành ban đầu đắt hơn.

Hiệu quả khứ hồi
Hiệu suất khứ hồi cho biết pin có thể lưu trữ và lấy lại năng lượng tốt như thế nào cũng như pin hoạt động hiệu quả như thế nào sau khi được sạc. Pin kém hiệu quả sẽ giảm mức năng lượng sau khi sạc, làm giảm năng lượng dự trữ sẵn có. Theo Hiệp hội Thông tin Năng lượng Hoa Kỳ (EIA), tiêu chuẩn ngành về hiệu suất khứ hồi là khoảng 80%.

Pin có hiệu suất khứ hồi cao hơn sẽ chuyển đổi năng lượng từ các tấm pin mặt trời của bạn với mức tổn thất năng lượng tối thiểu. Việc kết hợp pin năng lượng mặt trời hiệu quả với các tấm pin mặt trời chất lượng cao sẽ tạo ra năng lượng tốt hơn và lưu trữ nhiều năng lượng hơn để sử dụng trong tương lai.

Sự bảo đảm
Hầu hết pin năng lượng mặt trời đều có thời hạn bảo hành tiêu chuẩn là 10 năm. Một số nhà sản xuất bao gồm các điều khoản bổ sung có thể kết thúc bảo hành trước ngày kết thúc được công bố. Ví dụ: một số công ty thêm điều khoản chu kỳ chỉ định số chu kỳ sạc và xả cụ thể mà pin sẽ đạt được trong suốt vòng đời của nó. Một chu kỳ bao gồm sạc đầy và xả pin. Nếu pin của bạn đạt đến điều khoản chu kỳ này trước thời gian bảo hành, bảo hành của bạn sẽ kết thúc sớm. Nếu điều khoản chu kỳ là 3,{2}} chu kỳ thì pin của bạn có thể đạt đến ngưỡng này trước khi hết 10 năm.

Cách bảo trì bộ lưu trữ pin năng lượng mặt trời

Giới hạn số lượng pin

Mặc dù việc kết hợp một vài cục pin lại với nhau để tăng dung lượng lưu trữ là hoàn toàn ổn, nhưng hãy cố gắng giữ số lượng pin trong ngân hàng của bạn ở mức thấp nhất có thể. Nguyên tắc chung là đảm bảo bạn có đủ dung lượng lưu trữ cho 5 ngày sử dụng. Mặc dù việc tăng thêm năng lực vượt quá mức đó có thể rất hấp dẫn nhưng làm như vậy có thể gây ra vấn đề cho ngân hàng của bạn. Pin bổ sung yêu cầu kết nối bổ sung và mỗi kết nối trong chuỗi pin sẽ làm tăng điện trở trong mạch. Điều đó có thể dẫn đến việc sạc không đồng đều và dòng điện đi lạc ngăn cản sự cân bằng điện tích trên bộ pin. Nhận đủ dung lượng pin nhưng không nhận nhiều hơn mức bạn cần.

Xoay pin thường xuyên

Pin trong ngân hàng của bạn cần phải được luân chuyển trong mạch thường xuyên để mang lại tuổi thọ hiệu quả tối đa. Do khả năng sạc không đều, đặc biệt là ở các bộ pin lớn hơn, nên thường xuyên đổi pin từ giữa dây đến cuối dây.

Giữ pin được sạc

Một sai lầm phổ biến khác với pin năng lượng mặt trời có thể làm giảm tuổi thọ của chúng là khiến chúng cạn kiệt hoàn toàn và không thể sạc lại trong thời gian dài. Pin không được sạc trong thời gian dài có thể bị hỏng, khiến chúng hoạt động kém hiệu quả nhất và tệ nhất là hoàn toàn vô giá trị. Đảm bảo rằng chúng được kết nối liên tục với nguồn sạc và xoay pin thường xuyên để đảm bảo tất cả chúng đều được sạc đầy đủ.

Sử dụng nước cất

Hầu hết các loại pin chu kỳ sâu được sử dụng để lưu trữ năng lượng mặt trời đều cần có nước trong tế bào để giữ cho chúng hoạt động tối ưu. Mặc dù có một số công thức làm đầy pin hoặc dung dịch điện phân độc quyền, nhưng không có gì tốt hơn cho pin của bạn hơn nước cất thông thường. Trên thực tế, việc bổ sung các chất lỏng khác có thể làm hỏng pin và giảm tuổi thọ của pin. Chỉ sử dụng nước cất trong pin lưu trữ năng lượng mặt trời của bạn.

Thông gió cho kho lưu trữ của bạn

Khi pin gần đầy, chúng có thể bắt đầu có hiện tượng được gọi là hiện tượng thoát khí hoặc sôi. Mặc dù điều đó nghe có vẻ đáng lo ngại nhưng việc xả khí là một phần bình thường trong quá trình sử dụng pin và thực sự tốt cho pin. Nó sẽ xảy ra hàng ngày và quá trình này liên quan đến việc sản xuất khí hydro và nước. Do những sản phẩm phụ này, điều quan trọng là bạn phải cung cấp đủ hệ thống thông gió cho bộ lưu trữ pin của mình vì khí hydro có thể gây nguy hiểm nếu nó tập trung trong một không gian kín.

Cân bằng pin của bạn

Cân bằng pin của bạn không chỉ liên quan đến việc xoay chúng trong chuỗi. Cân bằng là một quá trình sử dụng việc sạc quá mức có kiểm soát của bộ pin để duy trì từng pin trong chuỗi. Pin trong mạch có thể sạc không đều và do đó, một số pin của bạn có thể không bao giờ được sạc đầy. Điều đó có thể gây bất lợi cho tuổi thọ của pin vì nó tạo điều kiện cho quá trình sunfat hóa trên các tấm pin của bạn. Bằng cách cân bằng hoặc sạc quá mức ngân hàng pin của bạn, bạn đảm bảo mỗi pin đều được sạc đầy. Điều đó có thể loại bỏ quá trình sunfat hóa và khuấy trộn hỗn hợp chất điện phân trong pin, có thể bị phân tầng và kém hiệu quả khi sử dụng thường xuyên.