Аккумуляторы для солнечных электростанций

Автономные и резервные источники солнечной электроэнергии — специализированная установка для получения электрической энергии без необходимости сжигания добываемого сырья (нефти, газа, угля, радиоактивных элементов). Одно из популярных сегодня видов «зеленого» оборудования. Используется как крупными корпорациями и целыми промышленными секторами, так и обычными частными пользователями (компактные модификации). Позволяют обеспечить качественное и надежное электроснабжение практически в любом месте.

Для эффективной и бесперебойной работы подобных электростанций требуется достаточно мощные солнечные панели и АКБ с хорошей емкостью. Аккумуляторы для солнечных электростанций бывают 3 типов:

• свинцово-кислотные;
• щелочные;
• литий-ионные.

Выбор вида АКБ зависит от стоимости самой установки, условия и места эксплуатации и других факторов.

Типы батарей для солнечных электростанций

Требования к АКБ зависят от того, где, как и на каком оборудовании они будут использованы. Общие критерии выбора:

• батарея должна быть рассчитана на большое количество циклов зарядки/разрядки;
• иметь низкий саморазряд;
• при зарядки терять минимум емкости;
• работать при низких и высоких температурах.

Свинцово-кислотные

Принцип работы основан на электрохимических реакциях свинца и диоксида свинца в кислотной среде. Относительно недорогие, с неплохим ресурсом (количество циклов от 500 и более) и хорошим временем удержания заряда.

В зависимости от области применения свинцово-кислотные аккумуляторы для солнечных электростанций могут быть герметичными (SLA) и клапанно регулируемыми (VRLA). По конструкции они идентичны, но различаются по функциональности. Первые более распространены.  У них нет «эффекта памяти», батарея не портится даже при оставлении на подзарядке больше установленного времени. Приблизительное время заряда — от 8 до 16 часов (функции быстрого пополнения энергии нет). Оптимальная рабочая температура — 25°C, при более высоких температурах КПД будет более низким.

Виды свинцово-кислотных аккумуляторов:

• Стартерные — рассчитаны на генерацию высокого тока в непродолжительный отрезок времени, в автономных солнечных станциях используются редко, в самых низкобюджетных моделях.
• AGM — относительно недорогие,  отлично работают в источниках бесперебойного питания, способны проработать от 10 до 15 лет, но только не в условиях постоянной нагрузки. Для резервных источников питания рекомендуется применять модификации АКБ типа VRLA (для глубокого разряда).
• Гелевые — часто используются в солнечной энергетике, выдерживают многократные циклы зарядки/разрядки, не «боятся» холода, могут устанавливаться даже на боку.
• Гелевые с трубчатыми электродами — герметизированные АКБ, более дорогие, но и гарантируют более стабильную и эффективную работу станции.
• Заливные с намазными пластинами — способны переносить без повреждений много циклов заряда-разряда (до 60% номинальной емкости), но допустима установка только в помещении с соблюдением норм пожарной безопасности и хорошей системой вентиляции. 

Щелочные

Щелочные аккумуляторы для солнечных станций отлично и без потери емкости переносят глубокий разряд, некоторые производители даже рекомендуют доводить батарею до полного разряда. Рассчитаны на длительную эксплуатацию — до 20 лет и более. Обеспечивают стабильное напряжение во время заряда. 

НО! Щелочные АКБ почти не применяются в солнечной энергетике. А все потому, что не способны заряжаться слабыми токами, которые создают солнечные панели. 

Литий-ионные

Самый оптимальный вариант для солнечных станций. Получили широкое распространение только после появления технологии LiFePO4. Стоят недешево, но имеют большую емкость, небольшой вес, заряжаются в короткие сроки. Производители указывают, что батареи типа LiFePO4 рассчитаны на 6 000 циклов, что достаточно для бесперебойной работы «зеленого» оборудования в течении 15-20 лет! 

Минус литий-ионных батарей — невозможность зарядки при низких температурах, максимум до -20С °.