Различные типы систем хранения солнечной энергии для домовладельцев, предприятий и установщиков

Если вы думаете об инвестировании в солнечную энергию для своего дома или бизнеса, вы, вероятно, знаете о многочисленных преимуществах использования солнечной энергии. Но знаете ли вы, что добавление системы хранения солнечной энергии может помочь вам получить максимальную отдачу от ваших инвестиций? С правильным решением для хранения вы можете хранить излишки солнечной энергии для использования в пасмурные дни, ночью или в периоды пикового спроса на энергию, уменьшая свою зависимость от сети и максимизируя экономию энергии.

В этой статье мы рассмотрим различные типы систем хранения солнечной энергии, доступные сегодня. Мы разберем каждый вариант, объясним их преимущества и недостатки и поможем вам выбрать правильную систему для ваших нужд. Независимо от того, являетесь ли вы домовладельцем, владельцем малого бизнеса или установщиком солнечных батарей, желающим предложить лучшие решения своим клиентам, это руководство предоставит ценную информацию о вариантах хранения энергии.

Что такое хранение солнечной энергии?

Накопление солнечной энергии относится к технологии, которая позволяет вам хранить избыточное электричество, вырабатываемое вашими солнечными панелями, для последующего использования. Когда светит солнце, ваши солнечные панели вырабатывают электричество, которое питает ваш дом или бизнес, но что происходит, когда солнце садится или наступает пасмурный день? Без системы хранения любое неиспользованное электричество отправляется обратно в сеть, и вам, возможно, придется покупать электричество у коммунальной компании, когда оно вам понадобится.

С система хранения солнечной энергии, вы можете хранить излишки электроэнергии в батареях или других технологиях хранения. Эта сохраненная энергия затем может быть доступна в периоды, когда производство солнечной энергии низкое или спрос на энергию высокий. Солнечное хранение помогает максимизировать преимущества вашей солнечной энергетической системы, улучшая энергетическую независимость, снижая расходы на электроэнергию и обеспечивая надежность во время отключений электроэнергии.

Различные типы систем хранения солнечной энергии

Существует несколько типов систем хранения солнечной энергии, каждый из которых имеет свой набор преимуществ и недостатков. Здесь мы рассмотрим наиболее распространенные варианты, чтобы помочь вам решить, какой из них подойдет для ваших нужд.

Системы хранения солнечной энергии

Самая популярная форма хранения солнечной энергии, системы солнечных батарей, позволяют вам хранить избыточное электричество, вырабатываемое вашими солнечными панелями, в перезаряжаемых батареях. Эти батареи могут быть использованы позже, когда солнечной генерации недостаточно или когда стоимость энергии высока. 

Основные типы солнечных батарей включают:

Литий-ионные аккумуляторы

Литий-ионные аккумуляторы — наиболее распространенный тип батарей, используемых в солнечных системах хранения сегодня. Эти батареи известны своей высокой плотностью энергии, что означает, что они могут хранить больше энергии в меньшем пространстве по сравнению с другими типами батарей.

Преимущества:

• Высокая эффективность: литий-ионные аккумуляторы имеют высокую эффективность полного цикла (обычно 90–95 %), что означает, что большую часть накопленной энергии можно использовать позже.
• Длительный срок службы: обычно они служат 10–15 лет.
• Компактный размер: эти батареи относительно небольшие и могут быть установлены в ограниченном пространстве.

Недостатки:

• Более высокая первоначальная стоимость: хотя цены и снизились, они все еще дороже, чем другие типы батарей.
• Температурная чувствительность: литий-ионные аккумуляторы могут быстрее разлагаться в условиях экстремально высоких или низких температур.

Идеальный вариант использования: Лучше всего подходит для домовладельцев и предприятий, которым требуется долговечное, надежное решение с компактной конструкцией и высокой эффективностью.

Свинцово-кислотные аккумуляторы

Свинцово-кислотные аккумуляторы являются традиционным выбором для хранения солнечной энергии. Они широко доступны и используются в различных приложениях для хранения энергии на протяжении десятилетий.

Преимущества:

• Более низкие первоначальные затраты: свинцово-кислотные аккумуляторы, как правило, дешевле литий-ионных.
• Проверенная технология: они используются уже много лет и считаются надежным выбором.

Недостатки:

• Короткий срок службы: свинцово-кислотные аккумуляторы обычно служат около 5–10 лет.
• Низкая эффективность: их эффективность в обоих направлениях ниже, чем у литий-ионных, обычно около 70–85%.
• Больший размер: требуют больше места, чем литий-ионные батареи.

Идеальный вариант использования: Подходит для домовладельцев с ограниченным бюджетом или для малого бизнеса, у которых достаточно места для размещения большего размера и которых не смущает короткий срок службы.

Проточные батареи

Проточные батареи хранят энергию в жидкой форме в резервуарах, при этом энергия высвобождается, когда жидкость протекает через ячейку. Они все еще относительно новы на рынке, но их присутствие в отрасли хранения энергии растет.

Преимущества:

• Длительный срок службы: проточные батареи могут прослужить 15–20 лет, а их компоненты можно заменять по отдельности.
• Масштабируемость: эти батареи можно масштабировать для более крупных установок.
• Стабильная производительность: проточные батареи, как правило, хорошо работают в экстремальных условиях и при колебаниях температуры.

Недостатки:

• Более высокие первоначальные затраты: стоимость проточных батарей по-прежнему относительно высока.
• Более громоздкая конструкция: проточные батареи требуют значительного пространства для своих резервуаров и других компонентов.

Идеальный вариант использования: Идеально подходит для крупных коммерческих приложений или предприятий, которым требуется масштабируемое и долговечное решение для хранения данных.

Системы хранения тепловой энергии

Системы хранения тепловой энергии сохраняют избыточную солнечную энергию в виде тепла, которое впоследствии может быть преобразовано обратно в электричество или использовано для отопления. Эти системы особенно полезны для крупномасштабных применений.

Преимущества:

• Высокая емкость: системы хранения тепла могут хранить большие объемы энергии, что делает их идеальными для предприятий или больших зданий.
• Экономичность: для более крупных приложений тепловое хранение может быть более экономически эффективным, чем хранение с помощью электрических батарей.

Недостатки:

• Ограниченное использование в жилых домах: эти системы, как правило, слишком велики и непрактичны для жилых домов.
• Потеря эффективности: преобразование тепловой энергии обратно в электричество может привести к некоторой потере энергии.

Идеальный вариант использования: Лучше всего подходит для коммерческих или промышленных применений, где требуется крупномасштабное хранение энергии, особенно там, где тепловая энергия может использоваться непосредственно для отопления или охлаждения.

Системы хранения водорода

Хранение водорода подразумевает использование электричества для производства водорода посредством процесса, называемого электролизом. Затем водород может храниться и позже использоваться для выработки электроэнергии или тепла.

Преимущества:

• Длительное хранение: водород можно хранить в течение длительного времени без значительных потерь энергии.
• Высокая плотность энергии: водород имеет очень высокую плотность энергии, что делает его хорошим выбором для крупномасштабных применений.

Недостатки:

• Сложная технология: водородные системы все еще относительно новы и сложны, требуя передовой инфраструктуры.
• Стоимость: технология остается дорогой, особенно для бытового применения.

Идеальный вариант использования: Подходит для крупномасштабных или промышленных применений, где требуются решения для долгосрочного хранения или где водород может использоваться как часть более широкой энергетической системы.

Маховиковые системы хранения энергии

Маховики накапливают энергию, вращая ротор на высоких скоростях. Энергия сохраняется в виде вращательной кинетической энергии и может быть преобразована обратно в электричество при необходимости.

Преимущества:

• Быстрое время отклика: маховики могут быстро высвобождать накопленную энергию, что делает их полезными для балансировки спроса на электроэнергию.
• Долговечность: маховики могут прослужить десятилетия при минимальном обслуживании.

Недостатки:

• Ограниченная емкость: маховики обычно обеспечивают кратковременное хранение энергии, что делает их непригодными для долгосрочного использования.
• Высокая стоимость емкости: они дороги для того количества энергии, которое они могут хранить.

Идеальный вариант использования: Лучше всего подходит для коммерческого и промышленного использования, где требуется краткосрочное хранение энергии для сглаживания колебаний потребления энергии.

Преимущества и недостатки различных систем

                                 

Тип системы	Плюсы	Минусы
Литий-ионный	Длительный срок службы, высокая эффективность, компактный размер	Более высокие первоначальные затраты, чувствительность к температуре
Свинцово-кислотный	Низкие первоначальные затраты, проверенная технология	Более короткий срок службы, более низкая эффективность, громоздкий
Проточные батареи	Длительный срок службы, масштабируемость, стабильность в различных условиях	Высокие первоначальные затраты, громоздкая конструкция
Тепловое хранение	Большая емкость, экономичность для коммерческого использования	Ограниченное использование в жилых помещениях, потеря эффективности при преобразовании
Водород	Длительное хранение, высокая плотность энергии	Дорогая, сложная технология, ограниченное использование в жилых помещениях
Маховик	Быстрое время отклика, долговечность	Ограниченная емкость, высокая стоимость емкости

Как выбрать правильную систему хранения солнечной энергии для вашего дома или бизнеса

Выбор правильной системы хранения солнечной энергии — это критическое решение, которое повлияет на вашу экономию энергии, эффективность системы и долгосрочные расходы. Необходимо учитывать несколько факторов, каждый из которых соответствует вашим конкретным потребностям, независимо от того, являетесь ли вы домовладельцем, владельцем малого бизнеса или тем, кто планирует получить независимость от энергосистемы.

Одним из первых соображений является емкость. Для домовладельцев объем энергии, который вам нужно хранить, во многом зависит от вашего ежедневного потребления электроэнергии и того, сколько энергии вы хотите иметь для использования ночью или в пасмурные дни. В среднем для жилых систем требуется от 5 до 15 кВт·ч хранения, хотя это может варьироваться в зависимости от размера дома и количества приборов, которые вы хотите использовать на солнечной энергии. Для предприятий, особенно малых и средних, потребности в хранении обычно намного больше — от 20 кВт·ч до более 100 кВт·ч. Правильная емкость зависит от количества сотрудников, часов работы и того, нужно ли предприятию хранить энергию для пиковых периодов. Если в вашем бизнесе или доме регулярно происходят отключения электроэнергии, более крупная система хранения также может обеспечить душевное спокойствие.

Следующий фактор — это стоимость. Цены сильно различаются в зависимости от типа системы и ее размера. Например, литий-ионные аккумуляторы, которые являются наиболее популярными для жилых и малых бизнес-систем, обычно стоят от 500 до 1200 долларов за кВт·ч. С другой стороны, свинцово-кислотные аккумуляторы более доступны изначально, от 100 до 300 долларов за кВт·ч, но они, как правило, имеют более короткий срок службы и более низкую эффективность. Проточные аккумуляторы, которые отлично подходят для более крупных приложений, обычно стоят от 700 до 1000 долларов за кВт·ч. Хотя первоначальные затраты являются важным фактором, не менее важно думать о долгосрочной экономии. Солнечные системы хранения могут значительно сократить ваши счета за электроэнергию с течением времени, особенно в сочетании с чистым учетом или энергетическими стимулами, такими как инвестиционный налоговый кредит (ITC), которые могут снизить ваши первоначальные инвестиции.

Пробел — еще один важный фактор при выборе системы хранения. Разные системы имеют разные требования к пространству, и важно учитывать, где вы установите хранилище. Литий-ионные батареи компактны и, как правило, легко устанавливаются в небольших помещениях, таких как подвалы или гаражи. Напротив, свинцово-кислотные батареи более громоздкие и требуют выделенного пространства, в то время как проточные батареи из-за своего размера и конструкции часто требуют больше места на полу. Если у вас мало места дома или на работе, литий-ионная система может быть лучшим вариантом. Для крупномасштабных коммерческих операций проточные батареи могут обеспечить лучшую масштабируемость, хотя они и требуют большего пространства.

Срок службы системы хранения солнечной энергии — еще один важный момент, особенно если вы ищете долгосрочные инвестиции. Литий-ионные аккумуляторы обычно служат от 10 до 15 лет, что делает их надежным вариантом для домовладельцев, которые планируют оставаться в своих домах в течение длительного периода. Эти аккумуляторы также не требуют особого обслуживания, что означает меньше головной боли с течением лет. Свинцово-кислотные аккумуляторы, хотя изначально и дешевле, как правило, служат всего около 3–5 лет, то есть их, возможно, придется заменять чаще, что может привести к более высоким долгосрочным расходам. Проточные аккумуляторы, с другой стороны, могут служить от 10 до 20 лет и идеально подходят для крупномасштабных жилых или коммерческих применений, особенно когда важны долговечность и частая цикличность.

Наконец, обслуживание играет важную роль в выборе системы хранения солнечной энергии. Литий-ионные батареи требуют очень небольшого обслуживания по сравнению с другими вариантами. Эти системы, как правило, герметичны, что означает, что они не требуют периодических проверок или контроля уровня жидкости, что делает их беспроблемным выбором как для домовладельцев, так и для предприятий. Напротив, свинцово-кислотные батареи требуют большего внимания, например, регулярной проверки уровня электролита и обеспечения чистоты клемм. Проточные батареи находятся где-то посередине, требуя периодического обслуживания для обеспечения оптимальной производительности, но они идеально подходят для коммерческих пользователей, которые могут справиться с таким обслуживанием. Уровень необходимого обслуживания следует рассматривать на основе вашей способности выполнять эти задачи или того, нужно ли вам нанимать профессионалов для обслуживания системы.

Тщательно рассмотрев эти факторы — емкость, стоимость, требования к пространству, срок службы и потребности в обслуживании — вы можете с уверенностью выбрать систему хранения солнечной энергии, которая наилучшим образом соответствует вашим энергетическим целям. Если вы хотите сократить счета за коммунальные услуги, обрести энергетическую независимость или обеспечить бесперебойную работу вашего бизнеса во время отключений электроэнергии, есть решение, адаптированное под ваши потребности. Если вы не уверены, какая система вам подходит, проконсультируйтесь с эксперт по солнечной энергетике может помочь вам принять более обоснованное решение. При наличии правильной системы вы можете максимально использовать преимущества вашей солнечной энергетической системы и добиться долгосрочной экономии энергии.

Заключение

Выбор правильной системы хранения солнечной энергии имеет решающее значение для максимизации выгод от ваших инвестиций в солнечную энергетику. Независимо от того, выбираете ли вы литий-ионную батарею для своего дома или более крупное, масштабируемое решение для своего бизнеса, понимание ваших потребностей и доступных вариантов является ключом к принятию обоснованного решения.

Свяжитесь с нами сегодня чтобы узнать больше о том, как наши решения по хранению солнечной энергии могут помочь вам оптимизировать использование энергии и сократить расходы. С правильной системой хранения вы можете максимально использовать свою солнечную энергию и наслаждаться долгосрочной энергетической независимостью.