Πόσο πολύ οι οικιστικές μπαταρίες αποθήκευσης κρατάνε;

Πολλαπλοί παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν την διάρκεια ζωής μιας μπαταρίας αποθήκευσης σπιτιού. Εμείς εξετάζουμε την ζωή των μπαταριών.

Επανεξετάσαμε την παραγωγική διάρκεια ζωής των οικιακών ηλιακών πάνελ και μετατροπέων. Εδώ, εμείς επεξεργαζόμαστε οικιστικές μπαταρίες, πόσο καλά αποδίδουν με τον καιρό, και πόσο πολύ διαρκούν.

Η οικιακή αποθήκευση ενέργειας έχει γίνει μία αυξανόμενη δημοφιλής λειτουργία σπιτικών ηλιακών συλλεκτών. Μία πρόσφατη επισκόπηση για παραπάνω από 1,500 σπίτια έδειξε ότι περίπου το 40% των Αμερικάνων ανησυχούν για διακοπές ρεύματος σε συνηθής ρυθμό. Οι ερωτώμενοι της επισκόπησης δείχνουν ενεργά ότι σκέφτονται ηλιακά πάνελ για τα σπίτια τους, το 70% είπαν ότι σχεδιάζουν να συμπεριλάβουν ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπαταριών.

Εκτός του ότι παρέχουν εφεδρική ενέργεια κατά την διάρκεια διακοπών, πολλές μπαταρίες έχουν ενσωματώσει τεχνολογία που επιτρέπει έξυπνη διαμόρφωση εισαγωγής και εξαγωγής ενέργειας. Η ιδέα εδώ είναι να μεγιστοποιήσουμε την αξία των ηλιακών συστημάτων των σπιτιών. Και κάποιες μπαταρίες έχουν βελτιστοποιηθεί για να ενσωματώσουν ένα φορτιστή ηλεκτρικού οχήματος.

Αν και η ανάπτυξη της ενεργειακής αποθήκευσης βρίσκεται σε σταθερή άνοδο, η ανάπτυξη προσαρτημάτων των μπαταριών παραμένει χαμηλή. Το 2020, μόλις το 8.1% των οικιακών ηλιακών συστημάτων περιλάμβανε ενσωματωμένων μπαταριών, σύμφωνα με το Εθνικό Εργαστήριο του Λάουρενς Μπέρκελεϊ (ΕΛΜ).

Πολλές επιλογές υπάρχουν με πολλαπλές χημείες μπαταριών που είναι διαθέσιμες για αποθήκευση ενέργειας στο σπίτι. Αυτό που συμβαίνει, ωστόσο, είναι ότι στα Ηνωμένα Έθνη, δύο μάρκες κυριαρχούν τον χώρο. Περισσότερο από το 90% στην αγορά παρέχεται από την LG Chem και την Tesla Powerwall, οι οποίες παρέχουν λίθιο-ιονάζουσες μπαταρίες, σύμφωνα με το (ΕΛΜ). Η Tesla ελέγχει περισσότερο από το 60% ολόκληρης την αγοράς.

Η Tesla PowerWall έχει περιορισμένη εγγύηση που υποστηρίζει ότι οι συσκευές της θα είναι ελεύθερες από ελαττώματα για 10 χρόνια από την πρώτη εγκατάσταση τους. Επιπλέον εγγυάται ότι η PoweWall θα διατηρήσει την ζωή της μπαταρίας με χωρητικότητα 13.5 kWh, και θα διατηρήσει την ενεργειακή της χωρητικότητα βασισμένη στο πρόγραμμα φθοράς της.

Η LG δηλώνει ότι τα συστήματα της θα διατηρήσουν τουλάχιστον το 60% της ονομαστικής χωρητικότητας ενέργειας (9.8 kWh) για 10 χρόνια. Η μπαταρία πρέπει να λειτουργεί μεταξύ -10 C και 45 C για να παραμείνει μέσα στην εγγύηση. Η ολική διακίνηση ενέργειας μέσα στην εγγύηση είναι περιορισμένη στα 27.4 MWh.

Ζωή Μπαταρίας

H Sunrun είπε ότι οι μπαταρίες μπορούνε να διαρκέσουν περίπου από 5 ως 15 χρόνια. Αυτό σημαίνει ότι αντικαταστάσεις πιθανών θα χρειάζονται μεταξύ στα 20 ως 30 χρόνια της ζωής των ηλιακών συστημάτων.

Η προσδοκία της ζωής της μπαταρίας είναι κυρίως οδηγούμενη από τους κύκλους χρήσης της. Όπως αποδείχθηκε από την LG και την Tesla οι εγγυήσεις προϊόντων, έχουν όριο από 60% ή το 70% της χωρητικότητας είναι εγγυημένο μέσω ενός συγκεκριμένο αριθμό κύκλων φόρτισης.

Δύο σενάρια χρήσης οδηγούν αυτήν την διάβρωση: υπερφόρτωση και η σταγονό φορτίσεις, λέει το Ινστιτούτο  Φάραντεει. Η υπερφόρτωση είναι μία πράξη που προωθεί το ρεύμα μέσα στην μπαταρία ενώ είναι πλήρεις φορτισμένη. Με το να κάνεις αυτό την προκαλείς να υπερθερμανθεί, η ακόμα και την προοπτική του να πιάσει φωτιά.

Οι σταγονό φορτίσεις περιλαμβάνουν μια διαδικασία στην οποία η μπαταρία συνεχόμενα φορτίζεται στο 100%, και έτσι αναπόφευκτα φθορές παίρνουν μέρος. Οι διακυμάνσεις μεταξύ 100% και ακριβώς μόλις κάτω τις 100% μπορούν να ανεβάσουν τις εσωτερικές θερμοκρασίες, μικραίνοντας έτσι την χωρητικότητα και την διάρκεια ζωής της μπαταρίας.

Ένα ακόμα αίτιο για την διαφθορά με τον χρόνο είναι η έλλειψη της κίνησης λίθιο-ιονάζουσα μέσα στην μπαταρία, είπε ο Φάραντεϊ. Πλάγιες αντιδράσεις μέσα στην μπαταρία μπορούν να παγιδέψουν ελεύθερο χρήσιμο λίθιο, κάνοντας έτσι να μειώνεται η χωρητικότητα της σταδιακά.

Παρόλο που οι κρύες θερμοκρασίες μπορούν να διακόψουν μια λίθιο-ιονάζουσα μπαταρία από το να λειτουργεί, στην πραγματικότητα δεν διαφθείρουν την μπαταρία ή να μειώνουν την διάρκεια ζωής της. Ως εκ του του η ζωη της μπαταρίας είναι, ωστόσο, μειωμένες στις υψηλές θερμοκρασίες, ειπώθηκε από το Ινστιτούτο Φάραντεϊ. Αυτό συμβαίνει γιατί ο ηλεκτρολύτης που κάθετε μεταξύ των ηλεκτροδίων σπάνε σε ανεβασμένες θερμοκρασίες, προκαλώντας την μπαταρία να χάσει την χωρητικότητα της για τις λίθιο-ιονάζουσες μεταφορές. Αυτό μπορεί να μειώσει τον αριθμό των λίθιο-ιονάζουσων ηλεκτροδίων που μπορούν να αποδεχτούν μέσα στην δομή της μπαταρίας, αδειάζοντας της έτσι την χωρητικότητα της.

Θέματα συντήρησης

Είναι προτιμώμενο από τον Διεθνή Εργαστήριο Ανανεώσιμης Ενέργειας (ΔΕΑΕ) να εγκαθιστούνε μια μπαταρία σε ένα κρύο, και στεγνό μέρος, κατά προτίμηση ένα γκαράζ, όπου η περίπτωση φωτιάς (μικρή, αλλά πιθανή απειλή) να είναι ελαττωμένη. Οι μπαταρίες και τα συστατικά τριγύρω τους θα πρέπει να έχουν έναν επαρκή χώρο μεταξύ τους για να επιτρέπουν κατάλληλη ψύξη, και συνηθής έλεγχοι μπορούν να βοηθήσουν στην βέλτιστη λειτουργία της.

Η (ΔΕΑΕ) είπε ότι οποτεδήποτε πιθανών, αποφύγετε  επαναλαμβανόμενη βαθιά αποφόρτιση, καθώς το περισσότερο αποφορτίζεται, τόσο περισσότερο μικραίνει η ζωή της. Αν η μπαταρίες σας αποφορτίζονται πλήρως κάθε μέρα, τότε μάλλον είναι καιρός να αυξήσετε την χωρητικότητα της μπαταρίας σας.

Οι μπαταρίες σε σειρά θα πρέπει να διατηρούνται στην ίδια φόρτιση, λέει ο ΔΕΑΕ. Παρόλο ολόκληρη η χωρητικότητα της μπαταρίας μπορεί να δηλώνει ολική φόρτιση των 24 βολτ, μπορεί να έχει ποικίλλουσα τάση μεταξύ μπαταριών, η οποία είναι λιγότερο εύχρηστη στο να προστατεύει ολόκληρο το σύστημα στο μακρινό διάστημα. Επιπλέον, ο ΔΕΑΕ προτείνει ότι η σωστή τάση για φορτιστές, είναι προσδιορισμένη από τους κατασκευαστές.

Επιθεωρήσεις θα πρέπει να συμβαίνουν συχνά, επίσης, λέει ο ΔΕΑΕ. Κάποια πράγματα για να παρατηρείτε και να προσέχετε, να υπάρχουν κατάλληλα επίπεδα υγρασίας, και ίση τάση. Ο ΔΕΑΕ είπε ότι κάθε κατασκευαστής μπαταριών μπορεί να έχει επιπλέον οδηγίες, οπότε το να ελέγχετε για συντήρηση και δεδομένα, στα χαρτιά που έρχονται μαζί με τις μπαταρίες οπότε το να τα διαβάζετε είναι η καλύτερη πρακτική.