Varem kasutas enamik akude salvestussüsteeme kasutavaid päikeseenergia kodukliente pliiakusid, eriti neid, mis olid täielikult võrgust väljas, kuid viimastel aastatel on see hakanud muutuma, kuna liitium-ioonakusid kasutatakse elamutes. energiasalvestussüsteemid. Nii et kumb on parem energiasalvestussüsteemide jaoks, liitiumioon- või pliiakud? Siin on ülevaade mõlema plussidest ja miinustest.
Plii-happeakude rakendused
Pliiakusid on kasutatud elamute päikeseenergiarajatiste varutoiteallikana alates 1970. aastatest. Kuigi need on sarnased traditsiooniliste autoakudega, tuntakse elamute energiasalvestussüsteemides kasutatavaid akusid süvatsükli akudena, kuna neid tühjeneb ja laetakse sagedamini kui enamikku autoakusid.
Traditsiooniliselt maksavad pliiakud vähem kui liitiumioonakud, mis muudab need koduklientide jaoks atraktiivsemaks. Nende tööiga on aga palju lühem kui liitium-ioonakudel.
Pliiakudel on lühem tööiga kui liitiumioonakudel. Kui mõnda pliiaku elementi saab laadida ja tühjendada kuni 1,000 korda, siis liitiumioonakusid saab laadida ja tühjendada 1,000 kuni 4,000 korda.
Enamiku pliiakude eluiga on umbes 5 aastat ja neile kehtib garantii. Selle tulemusena peavad erakliendid päikeseenergia rajatise eluea jooksul pliiakusid mitu korda välja vahetama.
Pliiakud on energia salvestamisel vähem tõhusad kui muud energiasalvestustehnoloogiad, näiteks liitiumioonakud. Madalama efektiivsuse tõttu ei saa neid ka nii kiiresti laadida ega tühjendada kui liitiumaku salvestussüsteeme.
Pliiakudel on madal tühjenemisvõime, mis tähendab, et liiga palju energiat tarbides võib nende energia salvestamise võime kiiresti halveneda. Riikliku taastuvenergia laboratooriumi (NREL) uuring näitas, et 50 protsendi pliiaku energiast vabastamine võimaldab sellel täita 1800 laadimist ja tühjenemist, enne kui selle salvestusmaht oluliselt väheneb. Kui tühjendada 80% võimsuseni, talub see vaid 600 laadimist ja tühjendust, misjärel selle võimsus langeb oluliselt.
Pliiakud nõuavad rohkem salvestusmahtu ja ruumi kui liitiumioonakud, kuna neil on suhteliselt madal salvestustõhusus ja võimetus täielikult tühjeneda. Pliiakud on ka palju raskemad kui liitiumioonakud, vajades nende hoidmiseks tugevamat tuge ja rohkem ruumi kui liitiumioonakud.
Plii on mürgine raskmetall ja kuigi see on ringlussevõetav, võib see ebaõige kõrvaldamise tõttu siiski reostust põhjustada.
Liitiumioonaku rakendused
Liitiumioonakud on kiiresti muutumas paljude energiarakenduste jaoks valitud akuks, alates juhtmeta elektritööriistadest kuni sülearvutite ja sõidukiteni. Üha suurem arv elamute päikeseenergiarajatisi kasutab liitiumioonakude salvestussüsteeme. Liitium-ioonakudel on siiski mõned piirangud, millest esimene ja kõige olulisem on nende kõrge hind.
Liitiumioonakud on kallimad kui pliiakud. Tesla Powerwalli energiasalvestussüsteem müüdi 2018. aastal USA-s 5900 või 6600 dollari eest, mis sisaldab ka toetavat riistvara. See on 14 kWh akusüsteem, mis suudab tippnõudlusel pakkuda kuni 7 kW võimsust. Selle maksumus ei sisalda installikulusid, mis jäävad tavaliselt vahemikku 600–2 dollarit,000.
Liitium-ioonakude hind aga langeb kiiresti. Viimase paari aasta jooksul on energiasalvestuse keskmiste kulude analüüsi aruandes hinnatud erinevate akusalvestustehnoloogiate kulusid. Oma viimases 2017. aasta novembris tehtud uuringus leiti, et elamu päikeseenergiaga kaasas oleva pliiaku energiasalvestussüsteemi paigaldatud maksumus oli 598–635 dollarit kilovatt-tunni kohta. Liitiumioonakude paigalduskulud jäid vahemikku 831–1089 dollarit kWh kohta.
Nende arvude põhjal on 14 kWh pliiaku maksumus vaid 8 372 dollarit, samas kui liitiumioonaku samaväärne võimsus on 11 634 dollarit. Pliiakude madal hind peidab aga palju muid kulusid, nagu lühem kasutusiga ja kõrgemad kasutuskulud.
Aja jooksul on meie akusüsteemide maksumus väga erinev. Uuringud on näidanud, et liitiumioonakudega energiasalvestussüsteemid maksavad megavatt-tunni kohta vähem kui pliiakud. Pliiakusüsteemid maksavad 1160–1239 dollarit megavatt-tunni kohta. Seda võrreldakse liitiumioonaku süsteemi maksumusega 1024–1274 dollarit megavatt-tunni kohta.
Samuti on liitiumioonakude hind jätkuvalt langenud, nagu selgub teisest uuringuaruandest. Liitiumioonakusid müüdi 2010. aastal koguni 1 dollari 000 eest kilovatt-tunni kohta, kusjuures hinnad langesid järgmistel aastatel enam kui 20 protsenti. 2016. aasta lõpuks langes liitiumioonakude keskmine müügihind 209 dollarit kilovatt-tunni kohta.
Tööstuse ekspert tõi aga välja, et need hinnad kehtivad peamiselt elektrisõidukite tootjate tarnitavate akude kohta. Ta ütleb: "Kuna statsionaarsete energiasalvestussüsteemide arendajate tellimusi on palju vähem, on akude ostmise kulud eeldatavasti 51 protsenti kõrgemad kui autotootjad."
Nendel põhjustel on oluline mõista praegu elamute energiasalvestussüsteemides kasutatavate liitiumioon- ja pliiakude kulusid. Neid saab kasutada kas eraldiseisvate energiasalvestussüsteemidena või koos elamute päikeseenergia tootmisseadmetega, et rahuldada eraklientide või ettevõtete mõningaid või kõiki energiavajadusi.
Tööea osas eeldatakse, et liitium-ioonakud jätkavad töötamist umbes 10 aastat ning need on võimelised laadima ja tühjendama kõrgemal tasemel, ilma et võimsus oluliselt väheneks. National Renewable Energy Laboratory (NREL) uuring eeldab, et Tesla Powerwall võib töötada 15 aastat ilma märkimisväärse energia salvestamise ja vabastamiseta, selle aja jooksul 5475 laadimist ja tühjendamist.
Liitiumioonakud laevad kiiremini ka kõrgema pinge korral. Kui pliiakude täielikuks laadimiseks võib kuluda kuni 16 tundi, siis isegi kõige aeglasemalt laetavad liitiumioonakud saavad täis laadida umbes nelja tunniga.
Kaalu poolest. Elamute energiasalvestussüsteemides kasutatavad liitiumioonakud ei ole kerged, kuid võrreldes plii-happesalvestitega on need palju kergemad. 13,5 kWh Tesla Powerwall kaalub umbes 278 naela, 1,7 kWh pliiaku kaalub umbes 132 naela ja Powerwalliga sama võimsusega pliiaku kaaluks üle 1,{11}} naela.
Kokkuvõtteks võib öelda, et liitium-ioonakudel on pliiakudega võrreldes eeliseid energiasalvestamiseks ja neid kasutatakse energiasalvestussüsteemides laiemalt, kui kulud vähenevad.
|
|
|
Blue Carbonil on palju kogemusi energia salvestamisel, kuni 17 aastat teadustööd energiasalvestite valdkonnas ning väga tulevikku vaatavad liitiumraudfosfaatpatareid koduseks energia salvestamiseks. Blue Carboni energiasalvestuse tootearendus on küpses eas ja tehnoloogia on tipptasemel.
Vaadake energiat salvestavate akude kohta lisateavet:
