Tako kot različne vrste sončnih panelov spreminjajo način delovanja in vzdrževanja sončnega sistema, bo več vrst baterij vplivalo na delovanje in vzdrževanje sistema za shranjevanje sončnih in plusov. Če nekdo išče poceni in trpežen izdelek za shranjevanje energije, so lahko svinče-kislinske baterije pot, vendar to zahteva nekaj več vzdrževanja. Litij-ioni sistemi za shranjevanje baterij so glavna možnost za lastnike sistemov sončne energije, ki zahtevajo pristop brez vzdrževanja, vendar niso primerni za ekstremna okolja.
Različne ravni vzdrževalnih del akumulatorja lahko vplivajo na to, kateri sistem za shranjevanje energije se uporablja za shranjevanje sončne in energijske energije. V tem primeru bodo pojasnjene zahteve glede vzdrževanja več skupnih proizvodov za shranjevanje energije baterij, ki se uporabljajo v industriji proizvodnje sončne energije: litij-ione baterije, svinčevo-kislinske baterije, nikelj-kadmijeve baterije, pretočna baterija.
(1) Litij-iona baterija
Po mnenju Brent Harris, ustanovitelja in CTO Eguana Technologies, litij-ionske baterije so izdelek za shranjevanje energije po izbiri za večino solarnih aplikacij zaradi njihove visoke gostote, nizkega vzdrževanja in nizkih stroškov. Litijske baterije niso primerne za nekatere specifične aplikacije, kot so ekstremni temperaturni razponi ali kjer je potrebno dolgoročno shranjevanje energije, druge baterije pa so lahko stroškovno učinkovitejše. Največji vzdrževalni element litij-ionih baterij je stopnja degradacije. Tako kot baterije za mobilne telefone se litijske baterije, ki se uporabljajo v sistemih za shranjevanje energije v sončnih elektrarnah, po določenem številu nabojev in izpustov močno izčrpajo. Razvijalci morajo načrtovati to stopnjo degradacije. Dve najpogostejši vrsti litij-ionovih baterij, ki se uporabljata v projektih za shranjevanje sončnih plusov, sta litijev železov fosfat (LFP) baterije in litijev nikelj mangan kobalt (NMC).
(2) Litijev železov fosfat (LFP) baterija
Litij železov fosfat (LFP) baterije so varne in trpežne baterije. Ker se kobalt ne uporablja, ni problema s toplotno begom (požarom), zato ni potrebnih nobenih ukrepov za prezračevanje ali hlajenje, zato ga je mogoče enostavno namestiti v zaprtih prostorih, zaradi česar je idealen za aplikacije za shranjevanje stanovanjske energije. Po podatkih sonnen Corporation, proizvajalca litijevega železovega fosfata (LFP) baterije so idealne za stacionarne aplikacije za shranjevanje energije, še posebej, ko je treba baterije dnevno kolesariti za samopostrežno optimizacijo sončne energije in storitve, povezane z omrežjem.
Litijev železov fosfat (LFP) baterije ne zahtevajo več vzdrževanja, kjer pa so nameščene, pa lahko vplivajo na delovanje. Litijske baterije morajo uporabljati sistem za upravljanje baterij (BMS), ki samodejno spremlja temperaturo vsake baterije, stanje polnjenja, življenjsko dobo cikla itd. Dokler je sistem za shranjevanje energije nameščen v sprejemljivem temperaturnem območju in nadmorski višini, vzdrževalni ukrepi niso potrebni.
"Dokler so baterije litijevega železa fosfata (LFP) shranjene in nameščene na lokaciji, ki ustreza okolju, v katerem je izdelek nameščen, redno vzdrževanje ni potrebno," je dejal Carlos Restrepo, Sonnen podpredsednik tehnologije. Pomembno je. Baterij ni treba pripravljati na sezonske spremembe temperature."
Brad Hansen, predsednik uprave EnSync Energy, je dejal: "Litij železov fosfat (LFP) baterije so lahko izpostavljene grožnjam zaradi prenapolnjevanja, visokih temperatur, pa tudi fizičnih poškodb in stresa, zato je treba ohraniti varnost. Ko se baterije uporabljajo v bivalnih prostorih ali v bližini, je izbira najvarnejše baterije kot bistvenega dela sistema pomembno glavno načelo.«.
(3) Litijev niklov mangan kobalt oksid (NMC) baterija
Litij Nikelj Manganski kobalt oksid (NMC) baterije so trpežne in zelo varne, dokler jih spremlja sistem za upravljanje baterij. Z dodajanjem elementov, kot sta niklj in mangan v baterijsko kemijo, lahko baterija shrani več električne energije kot druge vrste litij-ionovih baterij.
Tako kot druge litij-baterije, litijev niklov mangan kobalt oksid (NMC) baterije ne potrebujejo večjega vzdrževanja. Sistem za upravljanje baterije (BMS) bo spremljal napetost, tok in temperaturo baterije, da zagotovi varnost in življenjsko dobo delovanja.
Eguanin Harris je dejal: »Ekstremno delovanje lahko skrajša življenjsko dobo baterije, nadzorni sistem pa beleži delovanje prek sistema za upravljanje baterije (BMS), da obvesti garancijske zahtevke. V morebitnih nevarnih pogojih delovanja je sistem za upravljanje baterije (BMS) sistem izklopil." Sistem za shranjevanje baterijske energije v podjetju uporablja litijev nikelj mangan kobalt oksid (NMC) baterije LG Chem.
Litijev niklov mangan kobalt oksid (NMC) baterije lahko uporabljate pozimi, dokler je potrjeno varno temperaturno območje.
"Če so potrebni sistemi za shranjevanje sezonske energije, jih je treba hraniti v zaprtih prostorih," je dejal Harris in kot skrajni primer navedel kanadske zime.
(4) Pretočni akumulatorji - zlasti cink bromid (ZNBR) baterije
Baterije za pretok cinkovega bromida (ZNBR) (najpogosteje izdelane s strani Podjetja Primus Power) so dobro primerne za obsežne dolgoročne sisteme za shranjevanje energije. Pretočni akumulatorji uporabljajo dve kemični komponenti, raztopeni v tekočini, ločeni z ločilom, za zagotovitev električnega naboja. Baterije za pretok cinkovega bromida (ZNBR) imajo soli cinkovega bromida raztopljene v elektrolitu. Tehnologija baterije, ki jo uporablja Primus Power, se nekoliko razlikuje od običajnih baterij za pretok cinkovega bromida (ZNBR), za ločevanje pa ni potrebno čiščenje ali zamenjava. Primus Power za shranjevanje elektrolita uporablja posode za shranjevanje, njegove pretokne baterije pa imajo neskončne cikle polnjenja brez razgradnje zmogljivosti. Pretočni akumulatorji običajno zahtevajo zelo malo vzdrževanja.
Tok baterije so kot gorivne celice, zato so samo škatle z elektroniko in elektrolizerji. Primus pravi, da njeni izdelki Energy Pods zahtevajo le letne vzdrževalne obiske certificiranih tehnikov operacij in vzdrževanja (O&M) za rutinske preglede, zamenjavo zračnih filtrov in top up elektrolite. Pretočni akumulatorji se lahko uporabljajo pozimi in se lahko namestijo v zelo hladnih pogojih.
"Spremljamo vse nameščene baterije 24/7, da zagotovimo pravilno delovanje in proaktivno obravnavamo morebitne težave s področja. Ti podatki so na voljo tudi lastnikovem ponudniku O&M v realnem času," je povedal CCO Primus Power Jorg Heinemann. Baterije so zasnovane tako, da trajajo tako dolgo, če ne več, sončne elektrarne z rešitvami za shranjevanje energije, in ne zahtevajo dodatkov ali rednih zamenjav, kot litij-ione baterije."
(5) Svin-kislinska baterija
Znano je, da so svin-kislinske baterije zanesljive in poceni. Njihove mrežno podobne strukture so zasukane v kisle elektrolite, katerih elektroliti lahko zahtevajo dolgotrajno dopolnitev. Baterije so zaradi materiala težke, nekatere pa je treba vgraditi v prezračevana območja. Njihove zahteve glede delovanja in vzdrževanja so v tem trenutku dobro razumene, zato so idealne za večino solarnih+skladiščnih aplikacij in jih je treba shraniti na suhem mestu z zmernimi temperaturami.
Terminalne priključke akumulatorjev s svinčeno kislino je treba preveriti večkrat letno, da se s časom ne sprostijo. Poplavljene baterije s svinčno kislino je treba redno polniti z destilirano vodo. Baterije za ločevanje steklenih vlaken (AGM) in baterije s svinčeno kislino gela so hermetično zaprte in zato ne zahtevajo dopolnjevanja elektrolita.
Če se baterija s svinčenko ne uporablja začasno, jo je treba pravilno shraniti. Trojan Battery pravi, da se baterije s svinčno kislino s časom samoispolnijo in jih je treba napolniti na minimalno raven, tudi če niso priključene na obremenitev. Ta stopnja samoodpusta se razlikuje s temperaturo, z visokimi temperaturami, ki povečujejo stopnjo izpusta in nizke temperature zmanjšujejo stopnjo izpusta.
Strokovnjaki trojanske baterije so dejali: "Vzdrževanje, ki je potrebno za svinčnike, ni zelo težko, vendar so vzdrževalna dela velika. To še posebej velja za svin-kislinske baterije, ki jih je treba napolniti z vodo. Pri dodajanju destilirano vodo za dopolnitev ravni elektrolita, kislina bo izpostavljena. Priporočamo, da osebje za vzdrževanje baterij nosi varnostna očala in rokavice. Če stranke skrbijo za vzdrževanje baterije, lahko zaprosijo za zunanjo pomoč za dokončanje te naloge."
(6) Niklov kadmij (NiCd) baterija
Baterije na osnovi niklja so idealne za oddaljene off-grid instalacije v zahtevnih aplikacijah, kjer je potrebna zanesljiva varnostna moč in redno vzdrževanje ni mogoče. Dobro delujejo pri ekstremnih temperaturah in globokih izpustih.
EnerSys je dejal, da je treba, podobno kot vzdrževalci svinčene kisline, nikelj-kadmij (NiCd) baterije redno pregledovati in dopolnjevati. Ker lahko baterije niklja-kadmija (NiCd) delujejo v širokem območju obratovalne temperature, vam pozimi ni treba pripravljati na ekstremni mraz, vendar baterij ne smete shranjevanje pod -22°F. Nikelj-kadmijeve (NiCd) baterije lahko shranjujemo (niso priključene na obremenitev) do 12 mesecev, dokler je okolje suho in v ustreznem temperaturnem območju.
Jay Frankhouser, direktor poslovnega razvoja in trženja za rezervno moč v EnerSysu. »Odčitke napetosti in preverjanje ravni elektrolitov na NiCd baterijah lahko enostavno opravi lastnik baterijskega sistema. Dodajanje vode lahko naredi lastnik, vendar bodo morali sprejeti varnostne ukrepe, ki so opisani v priročniku za namestitev in obratovanje. Medtem ko bi morali preskušanje zmogljivosti ali drugo elektronsko testiranje opraviti usposobljeni tehniki."