Fotovoltaické elektrárny jsou v dnešní době stále populárnějším zdrojem obnovitelné energie. Využívají přímou přeměnu slunečního záření na elektrickou energii prostřednictvím fotovoltaických panelů. Aby tato energie mohla být plně využita, je však nutné ji ukládat do baterií. Baterie pro fotovoltaiku mají klíčový význam pro zajištění stability a spolehlivosti celého systému. V tomto článku se podíváme na to, jaké baterie jsou pro tyto účely nejvhodnější a jaké faktory je třeba zohlednit při jejich výběru. Dále se budeme věnovat také výhodám a nevýhodám jednotlivých typů baterií a jakým způsobem mohou přispět k udržitelnému rozvoji.
Baterie pro fotovoltaiku – jaké typy existují?
Dělení baterií dle materiálu
Existuje několik typů baterií, které lze využít pro ukládání energie z fotovoltaické elektrárny. Mezi nejčastější patří olověné baterie, lithiové baterie, sodíkové baterie a redoxní baterie.
Olověné baterie jsou nejstarším a nejlevnějším typem baterií pro fotovoltaické elektrárny. Jsou vhodné pro menší instalace a pro přechodné zátěže, ale mají omezenou životnost a kapacitu a vyžadují pravidelnou údržbu.
Lithiové baterie jsou v současné době nejvíce využívaným typem baterií pro fotovoltaiku. Jsou mnohem lehčí a mají vyšší kapacitu než olověné baterie. Navíc mají delší životnost a vyžadují méně údržby. Mezi nevýhody patří vyšší pořizovací cena a riziko požáru při nesprávném použití.
Sodíkové baterie jsou novějším typem baterií, které se vyznačují velkou kapacitou a delší životností. Jsou však o něco méně účinné než lithiové baterie a mají vyšší pořizovací náklady.
Redoxní baterie jsou speciálním typem baterií, které využívají elektrochemickou reakci k ukládání energie. Jsou schopné ukládat velké množství energie, mají vysokou životnost a jsou mnohem bezpečnější než lithiové baterie. Mezi nevýhody patří vyšší cena a nižší účinnost při nižších teplotách.
Proč pro Vaše elektrárny nabízíme lithiové baterie?
Lithiové baterie jsou v současné době nejpopulárnější typ baterií pro ukládání energie z fotovoltaických panelů a to z několika důvodů. Jednou z hlavních výhod je vysoká energetická hustota, což znamená, že lithiové baterie jsou schopny ukládat velké množství energie na malém místě. Díky této vlastnosti jsou lithiové baterie velmi kompaktní a lehké, což zjednodušuje jejich instalaci.
Další výhodou je vysoká účinnost, díky které jsou lithiové baterie schopny ukládat a uvolňovat energii s minimální ztrátou. Tento fakt zvyšuje celkovou účinnost solárního systému a zajišťuje, že větší množství solární energie může být využito k napájení domácích spotřebičů.
Lithiové baterie také mají delší životnost a nižší míru samo-vybití, což znamená, že mohou být skladovány po delší dobu bez nutnosti nabíjení. Tyto faktory snižují celkové náklady na údržbu a výměnu baterií.
V neposlední řadě jsou lithiové baterie považovány za ekologickou alternativu k jiným typům baterií, protože neobsahují škodlivé látky jako olověné baterie a jejich recyklace je relativně jednoduchá.
Vzhledem k výše uvedeným výhodám jsou lithiové baterie nejlepší volbou pro ty, kteří hledají efektivní, spolehlivé a ekologické řešení pro ukládání energie z fotovoltaických panelů.
Dělení dle úrovně napětí
Dalším možným rozdělením baterií může být na nízkonapěťové a vysokonapěťové baterie. Nízkonapěťové baterie pro fotovoltaiku mají obvykle napětí do 48 voltů, zatímco vysokonapěťové baterie se obvykle pohybují okolo 180 voltů a více.
Nízkonapěťové baterie jsou vhodné pro menší instalace, které mají nižší požadavky na výkon a kapacitu, jako jsou například rodinné domy nebo rekreační chaty. Vysokonapěťové baterie jsou naopak vhodné pro větší instalace, které mají vyšší požadavky na výkon a kapacitu, jako jsou například komerční nebo průmyslové fotovoltaické elektrárny.
Při výběru baterií je důležité zohlednit také napětí a konfiguraci baterií v celkovém systému. Správné napětí a konfigurace baterií mohou zlepšit výkon, kapacitu a životnost celého systému pro ukládání energie z fotovoltaické elektrárny.
Proč pro Vaše domácí elektrárny používáme nízkonapěťové baterie?
Nízkonapěťové baterie pro fotovoltaiku mají několik výhod, které je dělají vhodnými pro určité aplikace. Mezi nejvýznamnější výhody patří:
-
Redundance – Největší výhodou nízkonapěťových baterií je, že jsou články interně propojené paralelně. Pokud by se stalo, že po nějaké době začne odcházet jeden článek, vymění se pouze ten. Ostatní běží nadále bez potřeby zásahu. Při výpadku článku u vysokonapěťových baterií, které jsou zapojené sériově, jeden článek ovlivňuje druhé, a proto může chyba jednoho dílu poškodit celou baterii.
-
Bezpečnost – Nízkonapěťové baterie jsou obvykle považovány za bezpečnější než vysokonapěťové baterie, protože jejich nižší napětí znamená menší riziko úrazů nebo požárů. To je obzvláště důležité v domácích a rekreačních aplikacích, kde mohou být děti nebo zvířata vystaveni riziku.
-
Snadná instalace a údržba – Nízkonapěťové baterie jsou obvykle menší a snadněji manipulovatelné než vysokonapěťové baterie. To znamená, že jsou snadněji instalovatelné a údržba je obvykle méně náročná.
-
Flexibilita – Nízkonapěťové baterie jsou vhodné pro aplikace, které mají nižší požadavky na výkon a kapacitu. To znamená, že jsou flexibilnější a mohou být použity v různých solárních systémech s různými požadavky na výkon a kapacitu.
Pro velké komerční či průmyslové instalace vždy posuzujeme, jaký typ baterií je pro ně vhodný.
A jak celý systém funguje?
Při použití hybridního měniče, který běžně dodáváme všem klientům, ve fotovoltaickém systému s ukládáním energie do baterií bude průběh následující:
-
Solární panely: Za slunečného dne začnou solární panely produkovat stejnosměrné napětí závislé na množství slunečního záření, které dopadá na panely.
-
Hybridní měnič: Stejnosměrné napětí z panelů je přivedeno do hybridního měniče, který umí měnit stejnosměrné napětí na střídavé a regulovat jeho napětí a frekvenci. Hybridní měnič také obsahuje regulátor nabíjení, který řídí tok energie do baterií a zabraňuje přetížení nebo přebíjení baterií.
-
Baterie: Během slunečného dne jsou baterie pro fotovoltaiku nabíjeny elektrickou energií z hybridního měniče. Pokud jsou baterie plně nabité, hybridní měnič zastaví tok energie a baterie jsou připraveny k použití. Nicméně v rámci měniče lze nastavit i odlišnou “plnou”
-
Spotřebiče: Když jsou baterie plné a výkon panelů je větší než spotřeba, nadbytek energie se může použít k napájení spotřebičů v domě. Pokud je spotřeba větší než produkce, energie se odebírá z baterií.
Celkově tedy hybridní měnič umožňuje efektivní využití energie z fotovoltaických panelů, zlepšuje regulaci nabíjení baterií a umožňuje napájení domácích spotřebičů i za méně slunečného dne.