Stejně jako existují různé typy baterií pro domácí spotřebiče a elektrická zařízení - do hodinek nebo mobilního telefonu byste přece nedali baterie typu A, že ne? Existují i různé typy baterií pro solární úložné aplikace.
Dva hlavní rozdíly, které je třeba mít na paměti jsou chemické složení baterie a to, zda je baterie připojena na střídavý nebo stejnosměrný proud. Která baterie je pro vás vhodná, záleží na tom, kdy baterii instalujete (jako dodatečnou instalaci ke stávajícímu systému solárních panelů nebo jako součást nového systému), jak často ji plánujete provozovat (zda budete nabíjet a vybíjet každý den nebo každý týden) a jak velký máte prostor (celou garáž nebo jen kousek místa na zdi).
Typy baterií
Baterie pro ukládání energie mají různé tvary a velikosti a k ukládání elektrické energie používají různé chemické látky. Baterie ukládají elektřinu přetahováním iontů z jedné sloučeniny do druhé a vybíjejí elektřinu obrácením tohoto toku prostřednictvím vnějšího obvodu. Když mluvíme o "chemickém složení" baterie, máme na mysli sloučeninu, která se používá k ukládání elektřiny.
Když většina lidí mluví o různých typech solárních baterií, obvykle mají na mysli chemické složení baterií. Různé typy se liší především hustotou výkonu, tj. tím, kolik elektřiny uloží na určitém prostoru. U domácích baterií setkáte nejčastěji:
- Olověné baterie
- Lithium-iontové baterie
- Průtočné baterie
Olověné akumulátory
Olověné baterie jsou nejstarším typem baterií. Existují již od 19. století! Olověné baterie používají různé typy sloučenin olova na dvou oddělených elektrodách (kladné a záporné) a kyselý elektrolyt - proto "olověná kyselina". Tyto typy akumulátorů nejsou nijak zvlášť energeticky husté (zabírají hodně místa) a nejsou určeny k tomu, aby se neustále plně vybíjely (doporučená je pouze 50% hloubka vybití). Olověné akumulátory se však již dlouho používají v automobilech jako primární zdroj energie, který poskytuje nárazovou energii potřebnou k nastartování motoru.
Lithium-iontové baterie
Pokud máte doma nebo ve firmě solární baterii, jedná se téměř jistě o lithium-iontovou baterii. Lithium-iontová chemická složka je nejpoužívanější baterií, které nabízejí hlavní hráči na současném trhu. Tyto baterie používají jako elektrodu sloučeniny lithia a nazývají se lithium-iontové baterie kvůli způsobu, jakým využívají tok iontů od sloučeniny lithia k ukládání energie. Kategorie lithium-iontových baterií ve skutečnosti zahrnuje řadu různých chemických technologií, z nichž každá má mírně odlišné vlastnosti. Dva nejoblíbenější typy lithium-iontových baterií jsou lithium-nikl-mangan-kobalt-oxidové neboli NMC baterie a lithium-železo-fosfátové neboli LFP (pro chemickou značku železa Fe). Baterie NMC bývají energeticky hustší (tj. menší při stejné kapacitě), zatímco baterie LFP mají obvykle delší životnost.
Průtočné baterie
Na rozdíl od přechodu iontů ze sloučeniny kovu do jiné sloučeniny kovu přes elektrolyt, jako je tomu u olověných a lithium-iontových baterií, průtočné baterie přecházejí ionty z jedné nádrže s kapalinou do druhé a pak zpět. Tyto typy baterií - kterým se také říká redoxní průtokové baterie, protože využívají redukci/oxidaci jako způsob, jak vytáhnout ionty z jedné kapaliny a předat je do jiné - nemají příliš velkou energetickou hustotu (mohou být poměrně velké), ale mohou uchovávat mnohem více energie než typické lithium-iontové domácí baterie. Ačkoli v současné době nejsou příliš rozšířené, v nadcházejícím desetiletí by se mohly stát velmi populárními.
AC vs. DC vázané solární baterie
AC nebo DC vázaní se vztahuje na způsob, jakým jsou solární panely spojeny s akumulátorem energie nebo bateriovým systémem.
Solární panely vyrábějí stejnosměrný proud (DC) a baterie uchovávají stejnosměrnou elektřinu. K provozu našich domácností a podniků však používáme střídavý proud (AC). To znamená, že abyste mohli využívat buď elektřinu ze solárních panelů, nebo z baterií, bude nutné ji invertovat ze stejnosměrné elektřiny na střídavou.
Baterie mohou být buď vázaně střídavé, nebo stejnosměrné, což je rozlišení, které může znít esotericky, ale je důležité, protože obě mají své výhody i nevýhody. Baterie vázané na střídavý proud odebírají střídavou elektřinu, invertují ji na stejnosměrnou, ukládají ji a poté ji invertují zpět na střídavou, kterou můžete použít ve své domácnosti nebo firmě. Toto je nejběžnější nastavení solárního systému plus úložiště a téměř jistě si jej pořídíte, pokud již máte nainstalovaný systém solárních panelů a úložiště přidáte později.
Bohužel při každé inverzi elektřiny ze stejnosměrného proudu na střídavý nebo zpět dochází ke ztrátám. A u systému se střídavým proudem bude vaše elektřina invertována mnohokrát a elektrické ztráty se sčítají. Například pokud máte systém se střídavým proudem spojený se solárním systémem a úložištěm, stejnosměrná elektřina vyrobená solárními panely je jednou invertována solárními střídači, pak ze střídavé elektřiny na stejnosměrnou elektřinu akumulačním střídačem pro její uložení a pak potřetí z uložení v baterii do použití ve vaší domácnosti.
Naproti tomu baterie vázané se stejnosměrným proudem se obejde bez vícenásobné inverze. Stejnosměrně vázaný solární systém plus úložný systém nabíjí baterii přímo ze solárních panelů, aniž by ji nejprve invertoval na střídavou elektřinu nebo zpět. K tomuto účelu používá systém se stejnosměrně vázaným úložištěm hybridní střídač, který může pracovat jako solární i úložný střídač.
Hybridní střídače však nejsou vždy tak zdatné jako standardní solární střídače při přeměně energie ze solárních panelů na použitelnou střídavou elektřinu. Jinými slovy, stejnosměrně propojený solární systém plus úložný systém je někdy kompromisem mezi vyhnutím se ztrátám z vícenásobné inverze a o něco horším výkonem jako solární střídač.
