کدام باتری ها مناسب سیستم های خورشیدی است؟ شرکت آراپل

کدام باتری ها مناسب سیستم های خورشیدی است؟
باتری انرژی مازاد تولیدی توسط سیستم فتوولتائیک را در خود ذخیره می کند تا در طول شب یا زمانی که سیستم برق خورشیدی انرژی تولید نمی کند از آن استفاده کنید. باتری ها می توانند سریع دشارژ شوند و بهره وری بالاتری در مقایسه با جریان منبع شارژ داشته باشند. بانک باتری در سیستم های سولار باید بتواند تقاضاهای مختلف انرژی، سیکل های شارژ و دشارژ زیاد و فول شارژ شدن های نامنظم را پاسخگو باشد. باتری های مختلف برای این نیازمندی های گسترده مناسب هستند، که با توجه به قیمت، عمر مفید و نصب و نگهداری می توانید مورد مناسب برای پروژه خود را انتخاب کنید.
باتری های سرب اسید سیلد عمیق (Sealed lead acid) از چندین دهه قبل به عنوان یک گزینه قابل اطمینان در سیستم های مستقل از شبکه استفاده می شوند. سیلد به معنای مهر و موم شده و بسته می باشد؛ و این بدین معناست که محفظه باتری کاملا بسته است تا از تبخیر و خروج آب و اسید داخل باتری جلوگیری شود. بنابراین این باتری ها نیازی به نگهداری ندارند (Maintenance free).
باتری های کم عمق، باتری هایی هستند که برای استارت ماشین استفاده می شوند. این باتری ها طراحی شده اند تا چند صد آمپر را در عرض چند ثانیه تامین نمایند و سپس به محض این که ماشین شروع به کار کردن می کند مولد جریان متوسط می شود و باتری سریع شارژ می شود.
اما باتری های عمیق در این زمان کوتاه جریان کم تری تخلیه می کند. هر کدام از این باتری ها برای کاربرد خاصی مناسب هستند اما برای سیستم های قدرت PV باتری های سیکل عمیق مناسب ترند.
باتری های سرب اسید را می توان به دو دسته تقسیم کرد:
باتری سرب اسید تر (floaded lead acid battery)
باتری سرب اسید خشک یا سربسته (VRLA-Valve Regulated Lead Acid Battery)
باتری های خشک نیز به دو دسته تقسیم می شوند:
AGM Battery - Sealed Absorbed Glass Mat
Gel Battery – Gelled Electrolyte Sealed Lead Acid
هزینه: قیمت باتری های سرب اسید معمولی تقریبا نصف قیمت باتری لیتیوم یون است.
چرخه: باتری های سرب اسید خشک یا سربسته شامل دو نوع AGM و gel هستند. بسیاری از باتری های AGM موجود در بازار با هدف استفاده به عنوان جانشین ساخته شده بودند برای مثال به عنوان بکاپ در مواقع اورژانسی، در نتیجه هیچ گاه تخلیه عمیق نمی شدند. هرچند که طراحی جدید این باتری ها بهبود یافته و آن ها را به گزینه مناسب (با قیمت کم تر) تبدیل کرده است.
جایگزینی و نگهداری: فاکتورهای مختلفی از جمله طراحی اولیه و روش های نگهداری بر عمر مفید باتری تاثیرگذار است، به همین دلیل تعیین عمر مفید آن ها کاردشواری است.

باتری لیتیوم یون
بر اساس گزارش U.S. Solar Energy Monitor report، باتری های لیتیوم یون رایج ترین منابع ذخیره هستند، که شامل کاربردهای وسیع آن ها در گوشی های هوشمند و تبلت ها، وسایل حمل و نقل الکتریکی و ... می شود.
هزینه: قیمت باتری های لیتیوم یون به مراتب بالاتر از باتری های سرب اسید است، که بخشی از آن به علت نیاز به یک سیستم مدیریت باتری است تا با مانیتور کردن دما و ولتاژ هر سلول از شارژ یا دشارژ بیش از حد جلوگیری کند. هرچند که برخی تولیدکنندگان بر این باورند که، اگر ظرفیت باتری های لیتیوم یون به درستی انتخاب شود می توان هزینه تجهیزات جانبی مانند شارژکنترلر را کاهش داد.
چرخه: باتری های لیتیوم می توانند به طور معمول تعداد سیکل بیش تری را در مقایسه با باتری های سرب اسید تامین کنند، که آن ها را به گزینه خوبی برای ترکیب شدن با شبکه سراسری برق تبدیل می کند. مهم ترین مزیت لیتیوم یون ها بازده شارژ و دشارژ بالاست، که بهره وری انرژی را بالا می برد. هم چنین این باتری ها در زمان عدم استفاده ظرفیت کم تری را از دست می دهند که آن ها را به گزینه مناسبی برای مصارف ویلایی و مکان هایی که تنها برخی مواقع از آن استفاده می کنند تبدیل می کند.
جایگزینی و نگهداری: باتری های لیتیوم بسیار سبک تر از باتری های سرب اسید هستند در نتیجه نصب و تعویض آن ها آسان تر است. هم چنین می توان آن ها را روی دیوار نصب کرد و داخل یا بیرون از فضای بسته نگهداری کرد. و نهایتا این باتری ها نیازی به نگهداری ندارند.
انتخاب باتری مناسب
انتخاب سایز باتری اهمیت زیادی دارد اما معمولا به دلیل قیمت بالای سیستم اندازه بانک باتری کم تر از حد نیاز برآورد می شود. اما به جز قیمت اولیه باید فاکتورهای دیگری را نیز برای محاسبه کل هزینه مالکیت محاسبه کرد:
قیمت: باتری های ارزان قیمت همیشه جذاب تر هستند، اما اگر این جذابیت به علت کیفیت پایین و یا عمر مفید کم تر باشد، نیاز به جایگزینی مداوم باتری ها هزینه ها را در طول زمان افزایش می دهد. و به همین دلیل است که لحاظ کردن عامل های دیگر در تصمیم گیری اهمیت زیادی دارد. ظرفیت: اهمیت ظرفیت باتری به این دلیل است که مقدار انرژی که می توان ذخیره کرد را مشخص می کند.
ولتاژ: ولتاژ بانک باتری باید با نیازمندی های سیستم منطبق باشد. معمولا در سیستم های DC بهAC این ولتاژ با توجه به مشخصات اینورتر، و در سیستم های DC توسط ولتاژ بار انتخاب می شود.
چرخه زندگی: مهم ترین فاکتور عمر مفید باتری است، که در واقع همان تعداد دفعات شارژ و دشارژ پیش از آن که ظرفیت باتری تا درصد مشخصی افت ظرفیت داشته باشد است.