Přidat článek mezi oblíbenéZasílat nové komentáře e-mailem Fotovoltaická elektrárna, část 4 - baterie

Protože je to už více než rok, podíváme se na vhodné baterie pro fotovoltaickou elektrárnu. Podíváme se na olověné akumulátory vs LiFePo4 akumulátory, včetně chování, grafů...

Doba již pokročila, k dispozici jsou již další typy skutečně hybridních měničů s asymetrickým zatížením fází - třeba Goodwe. Také se změnily požadavky na baterie - novější měniče jdou cestou vysokonapěťových baterií. To znamená, že baterie (moduly) nejsou zapojeny paralelně, ale sériově. Z pohledu konstrukce měniče je to levnější řešení - nejsou třeba tak silné dráty od baterií k měniči - proud je několikrát nižší. Výrobce se ohání vyšší účinností, ale tohle je spíš marketingový argument.
Na druhou stranu je tu zase vyšší cena baterií, protože potřebujete další jednotku, která bude hlídat a vyvažovat jednotlivé sériově zapojené baterie. V případě vysokonapěťových baterií se olověné akumulátory obvykle nepoužívají.

Z mého pohledu přináší sériově zapojené baterie jednu velkou nevýhodu - jakmile degraduje jeden modul, projeví se to na celé baterii. To u paralelně zapojených baterií nenastane.

Co je to bateriový modul

Modul je více článků, které jsou zapojeny a zavřeny v jedné krabici. Jsou zapojeny obvykle sérioparalelně, s nominálním napětím 48V, obvykle interně obsahují balancování článků (BMS) a hlídání článků (PCB). Moduly se pak propojují jak výkonově, tak i datově. Jsou schopny komunikovat s řídícím modulem nebo externí řídící jednotkou a informovat měnič o stavu nabití a stavu modulu. Tím může měnič lépe řídit nabíjení.

Olověné články

Obvykle se používají hlubokovybíjecí články buď gelové nebo AGM. Pokud budete chtít použít k fotovoltaice olověné baterie, použijte balancery a desulfátor. Prodlouží to životnost a udrží kapacitu olověné baterie. Pokud vám to nedodá dodavatel, dá se to pořídit za slušný peníz v Číně.

[87649-jyc-jpg]

Výhody:

- jsou levné - největší a snad i jediná výhoda.

Nevýhody:

- omezený nabíjecí proud - to znamená delší doba nabíjení
- využitelná kapacita asi 35% nominální kapacity
- malý počet cyklů ve srovnání s ostatními technologiemi
- nižší účinnost - do baterie je třeba "nacpat" pro nabití mnohem víc energie

LiFePo4 baterie

Osobně dávám přednost u domácí fotovoltaiky LiFePo4 článkům před LiOn technologií. Jsou bezpečnější, zvlánou větší počet cyklů. Do budoucna se dle mého názoru začnou používat články založené na Lithium-Titanu. S jejich desetitisíci cykly už jsou skoro věčné.

[87648-pylontech-jpg]

Výhody:

- vysoký vybíjecí i nabíjecí proud
- snadná rozšiřitelnost - pokud vám kapacita nestačí, přidáte další modul
- vysoký počet cyklů - výrobce deklaruje až 6000 cyklů
- využitelná kapacita až 80% nominální kapacity

Nevýhody:

- cena

Rozdíly v praxi

Srovnáváme obdobný den - srpnové pondělí.
1. olověné akumulátory 4ks 200Ah. Celkové napětí 48V, celková kapacita 9,6kWh
2. LiFePo4 Pylontech 5ks 2,4Kwh. Celkové napětí 48V, celková kapacita 12kWh

[87643-2019-08-07-08-16-07-window-png]
Graf z pohledu využití fotovoltaiky u olověných akumulátorů. Je tu jasně vidět delší doba nabíjení v důsledku nižšího nabíjecího proudu (nabíjení končí až v 13:30)

[87642-2019-08-07-08-16-42-window-png]
Graf z pohledu využití fotovoltaiky u LiFePo4 akumulátorů. V důsledku lepšího využití energie a vyššího nabíjecího proudu je baterie nabitá již v 10 hodin.

[87644-2019-08-07-08-14-40-window-png]
Graf z pohledu spotřeby u olověných akumulátorů. I přes léto baterie nevydržela celý den.

[87645-2019-08-07-08-14-14-window-png]
Graf z pohledu využití fotovoltaiky u LiFePo4 akumulátorů. Druhý den ráno stav 52%, tedy dostatečná rezerva.

Proč jsem přikročil ke změně akumulátorů

Původně jsem počítal s tím, že olověné akumulátory vyměním tak za 3 roky po skončení jejich životnosti. Očekával jsem, že by se mohly objevit použité akumulátory z elektromobilů, které by se daly využít jako úložiště pro fotovoltaiku. Vzhledem k politické situaci (USA vs Čína, ve které se většina lithiových baterií vyrábí) jsem přikročil k výměně, dokud jsou baterie k dispozici za příznivou cenu.
Svého rozhodnutí nelituju. LiFePo4 jsou k fotovoltaice jako úložiště mnohem vhodnější. Snadno se dají rozšiřovat dokoupením dalšího modulu. Využitelnost energie je mnohem vyšší. Soběstačnost nyní dosahuje více jak 92%. To znamená, že místo spotřeby kolem 200kWh měsíčně je spotřeba vůči dodavateli energií kolem 13kWh měsíčně.

Další díly článku

Fotovoltaická elektrárna, kapitola 1
Fotovoltaická elektrárna, kapitola 2
Fotovoltaická elektrárna, kapitola 3
Fotovoltaická elektrárna, kapitola 4

Předmět Autor Datum
Tohle? http://www.ostrovni-elektrarny.cz/index.php?category=baterie-lifepo4-s-bms&detail=MzAwMTIx&de…
L-Core 09.08.2019 08:17
L-Core
Ano, je to hodně. Na druhou stranu, když se koukneš, kam se hýbou ceny elektřiny a jak vypadá vývoj.…
Jan Fiala 09.08.2019 08:30
Jan Fiala
Pro info. Právě přišlo vyúčtování za 7/2019. Zálohu platím 740 Kč měsíčně, Bohemka mi vrací 594 Kč,…
Jan Fiala 09.08.2019 09:49
Jan Fiala
Yak jsem po několika měsících musel restartovat invertor. Přestože byly baterky nabité, spotřeba šla…
Jan Fiala 23.08.2019 21:45
Jan Fiala
No mě by opravdu spíše zajímalo dobíjení stálým napětím (třeba 13,4V) na klasickou 12V automobilovou…
lupkovic 16.10.2019 00:42
lupkovic
Měl jsem i olověné akumulátory. Měnič má dobijeni inteligentní, takže nedobiji akumulátor celou dobu… poslední
Jan Fiala 16.10.2019 05:37
Jan Fiala

Ano, je to hodně. Na druhou stranu, když se koukneš, kam se hýbou ceny elektřiny a jak vypadá vývoj...
Německo chce odstavit uhelné a jaderné elektrárny, chce zavést elektromobilitu, ale náhradu za dodávky elektřiny nemá.
Výsledkem bude to, že se cena elektřiny na burze pohne drasticky nahoru (budeme rádi, když jen na dvojnásobek). A přestože vyrábíme víc, než potřebujeme a vyvážíme, ceny pro nás se řídí burzou - nechápu. Všude v zemích, kde se těží ropa jsou pohonné látky levné. U nás to s elektřinou neplatí.
Spousta lidí si pořídila na topení tepelná čerpadla...

Pro info. Právě přišlo vyúčtování za 7/2019. Zálohu platím 740 Kč měsíčně, Bohemka mi vrací 594 Kč, takže elektřina za měsíc mě stála 146 Kč. V tom je započítán výkup přebytků, tento měsíc to bylo 462 kWh. Vlastní spotřeba ze sítě 20 kWh. Samozřejmě, že největší část platby dělají paušální poplatky (jistič, atd...)
Když proti tomu postavím fakturu za 12/2018, kdy byla nejvyšší spotřeba 209 kWh (krátké dny, většinu doby zataženo) tak mě elektřina stála 811 Kč. Do sítě šlo zpět pouze 33 kWh.

Jinak distributoři jsou mrchy, protože pokud mám fotovoltaiku, nemůžu mít tarif D01d, ale minimálně D02d.
Pokud chtějí podporu fotovoltaiky, měli by přijít se zvláštním tarifem, který by byl fotovoltaice přizpůsobený. Samozřejmě je chápu, protože by přišli o spoustu peněz. Největší část platby tvoří paušální poplatky.

Na konci roku pak zveřejním nějaké souhrnné statistiky včetně grafů a srovnání s dobou před a po fotovoltaice.

Zpět na články Přidat komentář k článku Nahoru