Tidligere brukte de fleste solenergikunder i boliger som brukte batterilagringssystemer bly-syre-batterier, spesielt de som var helt utenfor nettet, men i løpet av de siste årene har dette begynt å endre seg med den økende bruken av litium-ion-batterier for boliger. energilagringssystemer. Så hva er bedre for energilagringssystemer, litium-ion- eller bly-syre-batterier? Her er en oversikt over fordeler og ulemper med begge.
Bruksområder for bly-syrebatterier
Bly-syrebatterier har blitt brukt som reservekraft for solenergianlegg i boliger siden 1970-tallet. Selv om de ligner på tradisjonelle bilbatterier, er batterier som brukes i energilagringssystemer i boliger kjent som dypsyklusbatterier fordi de utlades og lades oftere enn de fleste bilbatterier.
Tradisjonelt koster blybatterier mindre enn litiumionbatterier, noe som gjør dem mer attraktive for privatkunder. De har imidlertid mye kortere levetid enn litium-ion-batterier.
Bly-syre-batterier har kortere levetid enn litium-ion-batterier. Mens noen blybattericeller kan lades og utlades opptil 1,000 ganger, kan litiumionbatterier lades og utlades mellom 1,000 og 4,000 ganger.
De fleste blybatterier har en levetid på ca 5 år og kommer med garanti. Som et resultat vil privatkunder måtte skifte ut blybatterier flere ganger i løpet av den totale levetiden til solenergianlegget.
Bly-syre-batterier er mindre effektive til å lagre energi enn andre energilagringsteknologier som litium-ion-batterier. På grunn av deres lavere effektivitet kan de heller ikke lades eller utlades like raskt som lagringssystemer for litiumbatterier.
Bly-syrebatterier har lav utladningskapasitet, noe som betyr at forbruk av for mye energi kan føre til at deres evne til å lagre energi svekkes raskt. En studie fra National Renewable Energy Laboratory (NREL) fant at frigjøring av 50 prosent av energien i et blysyrebatteri lar det fullføre 1800 ladninger og utladninger før lagringskapasiteten synker betydelig. Hvis den utlades til 80 % kapasitet, tåler den bare 600 ladninger og utladninger, hvoretter kapasiteten vil synke betydelig.
Bly-syre-batterier krever mer lagringskapasitet og plass enn litium-ion-batterier på grunn av deres relativt lave lagringseffektivitet og manglende evne til å lades helt ut. Bly-syre-batterier er også mye tyngre enn litium-ion-batterier, og krever sterkere støtter for å holde dem og mer plass enn litium-ion-batterier.
Bly er et giftig tungmetall, og selv om det er resirkulerbart, kan det fortsatt forårsake forurensning ved feil avhending.
Litium-ion batteriapplikasjoner
Litium-ion-batterier er raskt i ferd med å bli det foretrukne batteriet for mange strømapplikasjoner, fra trådløse elektroverktøy til bærbare datamaskiner og kjøretøy. Et økende antall solenergianlegg i boliger bruker litiumionbatterilagringssystemer. Litium-ion-batterier har imidlertid fortsatt noen begrensninger, den første og viktigste er deres høye pris.
Litium-ion-batterier har en høyere forhåndskostnad enn bly-syre-batterier. Teslas Powerwall-energilagringssystem ble solgt for 5 900 dollar eller 6 600 dollar i USA i 2018, som inkluderer støttende maskinvare. Det er et 14 kWh batterisystem som kan levere opptil 7 kW strøm ved toppbehov. Kostnadene inkluderer ikke installasjonskostnader, som vanligvis varierer fra USD 600 til USD 2,000.
Prisen på litium-ion-batterier faller imidlertid raskt. I løpet av de siste årene har kostnadene ved ulike batterilagringsteknologier blitt evaluert i rapporten om gjennomsnittlig kostnadsanalyse for energilagring. I sin siste undersøkelse, i november 2017, fant den at den installerte kostnaden for et energilagringssystem for blysyrebatterier som fulgte med boligsolenergi var $598 til $635 per kilowatt-time. Installerte kostnader for litium-ion-batterier varierte fra $831 til $1089 per kWh.
Basert på disse tallene er kostnaden for et 14kWh blybatteri så lavt som $8.372, mens tilsvarende kapasitet til et litiumionbatteri er så lavt som $11.634. Den lave kostnaden for blybatterier skjuler imidlertid mange andre kostnader, som kortere levetid og høyere driftskostnader.
Over tid vil kostnadene for våre batterisystemer variere sterkt. Undersøkelser har vist at energilagringssystemer med litium-ion-batterier koster mindre per megawatt-time enn bly-syre-batterier. Bly-syre batterisystemer koster $1.160 til $1.239 per megawatt-time. Dette sammenlignet med en kostnad på $1.024 til $1.274 per megawatt-time for et litium-ion-batterisystem.
Prisen på litium-ion-batterier har også fortsatt å synke, som funnet i en annen undersøkelsesrapport. Litium-ion-batterier ble solgt for så mye som $1,000 per kilowatt-time i 2010, og prisene falt med mer enn 20 prosent i de påfølgende årene. Ved utgangen av 2016 var den gjennomsnittlige salgsprisen på litium-ion-batterier ned $209 per kilowattime.
En bransjeekspert påpekte imidlertid at disse prisene hovedsakelig gjelder batterier levert av elbilprodusenter. Han sier: "På grunn av mye lavere bestillinger fra utviklere av stasjonære energilagringssystemer, forventes kostnadene ved å kjøpe batterier å være 51 prosent høyere enn hva bilprodusentene betaler."
Av disse grunnene er det viktig å forstå kostnadene ved litiumion- og blysyrebatterier som for tiden brukes i energilagringssystemer i boliger. De kan brukes enten som frittstående energilagringssystemer eller i forbindelse med solenergiproduksjonsanlegg i boliger for å dekke noen eller alle energibehovene til privatkunder eller bedrifter.
Når det gjelder levetid, forventes litium-ion-batterier å fortsette å fungere i omtrent 10 år, og de er i stand til å lade og utlades til høyere nivåer uten å redusere kapasiteten betydelig. National Renewable Energy Laboratory (NREL)-studien antar at Tesla Powerwall kan fungere i 15 år uten betydelig tap av energilagring og frigjøring, med 5475 ladninger og utladninger i løpet av den tiden.
Litium-ion-batterier lader også raskere ved høyere spenninger. Mens blysyrebatterier kan ta opptil 16 timer å lades helt opp, kan selv de sakteste ladede litiumionbatteriene lades helt opp på omtrent fire timer.
Med tanke på vekt. Litium-ion-batterier som brukes i energilagringssystemer i boliger er ikke lette, men de er mye lettere sammenlignet med bly-syrelagring. Tesla Powerwall på 13,5 kWh veier omtrent 278 pund, blybatteriet på 1,7 kWh veier omtrent 132 pund og et blybatteri med samme kapasitet som Powerwall ville veie over 1,000 pund.
Avslutningsvis har litium-ion-batterier fordeler fremfor bly-syre-batterier for energilagringsapplikasjoner og vil bli mer utbredt i energilagringssystemer etter hvert som kostnadene faller.
|
|
|
Blue Carbon har mye erfaring innen energilagring, opptil 17 års forskning innen energilagringsindustrien, og svært fremtidsrettede litiumjernfosfatbatterier for energilagring i hjemmet. Blue Carbons produktutvikling for energilagring er moden, og teknologien er mer banebrytende.
Se mer om energilagringsbatterier:
