Аккумуляторные батареи для солнечных энергосистем

Аккумуляторные батареи, используемые для хранения электрической энергии в системах автономной солнечной энергетики, отличаются от привычных многим автомобильных условиями эксплуатации.

Параметры работы:

• комнатная температура эксплуатации;
• герметичное исполнение – не допустимы испарения электролита;
• возможность эксплуатации в положении лежа на боку;
• максимально возможный гарантийный срок и длительность эксплуатации, измеряемая годами;
• устойчивость конструкции к длительным минимальным токам разряда;
• многократные 100% разряды без потери заявленных характеристик, не приводящие к сульфатации пластин;
• максимально возможное количество циклов заряда и разряда в гарантийный период;
• полный разряд батареи без зарядки в течение нескольких суток не должен приводить к разрушению и осыпанию пластин;
• конкурентная рыночная стоимость в сравнении с другими типами аккумуляторов.

Накопленный опыт производителей автомобильных стартерных и тяговых батарей привел к появлению двух новых типов аккумуляторов, принципиально отличающихся конструкцией и материалами разделительных пластин – сепараторов.

Классический жидкий электролит между пластинами, конструкторы упаковали в стеклянные маты – класс AGM и в пористую гелеобразную структуру – GEL.

Первые используются в системах резервного электропитания, где количество циклов разряда в течение срока жизни батареи незначительно. Будучи полностью разряженными, ускоряют свой путь к окончательному физическому износу, и требуют скорейшей подзарядки до максимальной емкости. Усредненные показатели этого типа аккумуляторов следующие:

• глубина разряда 100% - до 200 циклов, до 50% - 350, до 30% - до 800.

Этот же показатель для гелевых батарей:

• глубина разряда 100% - до 350 циклов, до 50% - 550, до 30% - до 1200.

Разработчики конкретных систем будут опираться именно на эти ключевые параметры, исходя из общего бюджета проекта.

Допустив, что практически ежедневно будет происходить разряд батареи хотя бы до трети от её емкости, и разделив 1200 на 365 дней в году, мы получаем чуть больше трех лет работы устройства в непрерывном режиме. Это и позволяет заявлять производителям пятилетний гарантийный срок при условии использования соответствующего контроллера заряда.

Именно батареи, будут требовать относительно частой замены в автономной системе солнечного энергоснабжения в силу необратимости физических процессов. Сравнив гарантийные сроки эксплуатации солнечных модулей с аккумуляторами, за 25 лет, батареи сменятся 5-7 раз, а панели, только незначительно снизят КПД.

Будут ли они дорожать или дешеветь в дальнейшем – непонятно, так как подорожав, смогут увеличить заявленный гарантийный срок и количество циклов зарядки. Стать более доступными в цене – вряд ли, возможности свинцово-кислотных аккумуляторов выработаны до технологических пределов. Скорее литий-ионные решения станут доступнее в силу масштаба производства и приблизятся к традиционным в параметре стоимость единицы электрической емкости.