Dzisiaj jest: 11.8.2020, imieniny: Luizy, Włodzmierza, Zuzanny

Akumulatory do elektrowni słonecznych

Dodano: 4 lata temu Czytane: 2549 Autor:
Redakcja poleca!

W ostatnich latach w naszym kraju coraz popularniejsze stają się wszelkie formy produkcji energii elektrycznej z odnawialnych źródeł. Spowodowane jest to kilkoma czynnikami.

Akumulatory do elektrowni słonecznych
Po pierwsze - coraz większa jest świadomość społeczna – wiele osób jeszcze kilka lat temu nie słyszało nawet takiego pojęcia, a dziś jest ono powszechnie znane, kilka czy kilkanaście lat temu nikt nie przejmował się otaczającym go środowiskiem, a dziś jest przeciwnie – coraz więcej osób rozumie zagrożenia dla naszej planety płynące z rozwoju cywilizacyjnego.
Po drugie – technologie pozwalające na produkcję energii elektrycznej na własne potrzeby są coraz tańsze i powszechniej dostępne.
I wreszcie po trzecie – polski parlament wprowadza wciąż nowe przepisy regulujące tę kwestię i przepisy te (niezależnie od tego czy są naszą indywidualną inicjatywą, czy też do ich wprowadzenia zmusza Unia Europejska) ułatwiają inwestycje w przydomowe instalacje, zmniejszają ich koszt a zarazem zwiększają opłacalność.

Jednym ze sposobów pozyskiwania energii elektrycznej dla własnego gospodarstwa domowego, są przydomowe elektrownie słoneczne. Mimo, że Polska nie jest położona w szczególnie słonecznym regionie świata, wcale nie oznacza to, że inwestycja w tego typu urządzenia nie będzie opłacalna. Dzisiejsza technologia pozwala na produkcję energii elektrycznej nawet przy małym lub średnim nasłonecznieniu. Obecnie koszt budowy małej przydomowej elektrowni nie przekracza możliwości przeciętnego właściciela domku jednorodzinnego. Taka elektrownia może bez problemu zaspokoić zapotrzebowanie na energię elektryczną całego gospodarstwa domowego, a nawet pozwala na sprzedaż nadwyżek do ogólnej sieci energetycznej. Kwestia ta jest szczegółowo uregulowana w ustawie o odnawialnych źródłach energii. Jednak nie cała nadwyżka wyprodukowanej energii musi trafić do sieci. Ze względu na specyfikę procesu produkcji energii za pomocą ogniw fotowoltaicznych (popularnie zwanych bateriami słonecznymi), aby zwiększyć jej opłacalność i niezależność dostaw, należy zabezpieczyć sobie możliwość magazynowania energii, której nie zużyjemy na bieżąco. Dlatego planując budowę przydomowej elektrowni słonecznej, należy koniecznie uwzględnić zakup i instalację odpowiednich akumulatorów.

Magazynowanie energii słonecznej

Istotą tych urządzeń jest możliwość magazynowania wyprodukowanej energii elektrycznej, a następnie jej oddawania, kiedy zajdzie taka potrzeba. Najbardziej powszechnym parametrem, który decyduje o jakości akumulatora, jest jego pojemność wyrażana w amperogodzinach (Ah). Ze względu na specyfikę elektrowni słonecznej bardzo ważne jest aby akumulator mógł pracować cyklicznie i przez długi czas pozostawać naładowany jedynie częściowo, bowiem w elektrowniach słonecznych rzadko zdarza się aby zdołał naładować się całkowicie. Istnieje kilka rodzajów akumulatorów do elektrowni słonecznych: akumulatory klasyczne, akumulatory żelowe i akumulatory AGM.

Rodzaje akumulatorów

Akumulatory klasyczne składają się elektrod: ołowiowej i di tlenku ołowiu. Ogniwa akumulatora klasycznego wypełnione są rozcieńczonym kwasem siarkowym (ok. 37%), który spełnia rolę elektrolitu. Do instalacji fotowoltaicznych zalecane są akumulatory klasyczne z tzw. pancerną płytą dodatnią. Wadą tych akumulatorów jest to, że trzeba do nich dokupić akcesoria dodatkowe. Niezbędne są przede wszystkim rekombinatory gazów. Dzięki nim można znaczenie ograniczyć proces wentylacji. Zaletą natomiast jest na pewno cena – są one jednymi z najtańszych akumulatorów.
 
Akumulator kwasowo-ołowiowy
Rys. 1 Akumulator kwasowo-ołowiowy (źródło zdjęcia Wikipedia.org, Author Sakar.solanki)

Akumulatory żelowe to urządzenia, w których elektrolit został przekształcony z postaci płynnej w żelową. Najważniejszymi zaletami tych akumulatorów są wysoka sprawność ładowania, mniejsze wymagania wentylacyjne oraz brak efektu rozwarstwiania elektrolitu w procesie wolnego ładowania. W akumulatorach żelowych produkowanych na potrzeby elektrowni słonecznych możliwy jest całkowity powrót ze stanu głębokiego rozładowania oraz zwiększoną ilość głębokich cykli ładowania i rozładowania. Możliwe jest to dzięki zastosowaniu pancernych płyt dodatnich.
Akumulator żelowy
Rys.2 Akumulator żelowy (źródło wikipedia.org, autor Dudinyúl)

Bardzo popularne są również akumulatory bazujące na technologii AGM (ang. Absorbed Glass Mat). W akumulatorach tego typu elektrolit jest skupiony w separatorach w postaci mat z włókna szklanego, które umieszczone są pomiędzy ołowiowymi płytami akumulatora. Najważniejszą zaletą akumulatorów AGM jest to, one być montowane w dowolnej pozycji. Inną istotna zaletą jest ich cena – są one nieco tańsze niż akumulatory żelowe, co pozwala na zmniejszenie kosztów początkowych. Niestety akumulatory AGM mają najkrótszy okres eksploatacji oraz najmniejszą ilość cykli ładowania i rozładowania.
 
Akumulator AGM
Rys. 3 Akumulator AGM (źródło wikipedia.org, autor Bullenwächter)

Dobór akumulatorów

Dobierając rodzaj akumulatorów i ich ilość należy brać pod uwagę specyfikę elektrowni słonecznej, która produkuje energię w dzień, a większość jej zostanie zużyta wieczorem i w nocy. Należy tez pamiętać, że ilość akumulatorów powinna zostać dobrana tak, aby energia w nich zmagazynowana wystarczyła nam na 2-3 dni latem i 4-5 dni zimą. Dobierając ilość i rodzaj akumulatorów najlepiej zwrócić się o pomoc do producentów lub sprzedawców akumulatorów. Mają oni odpowiednią wiedzę fachową i będą potrafili najlepiej wszystko dla nas dobrać.

Jednakże sami możemy przynajmniej orientacyjnie sprawdzić jakie i ile akumulatorów będziemy potrzebować oraz obliczyć sobie ich koszt. W tym celu można skorzystać ze wzoru:
 
C = 2 × W × F/U
 
gdzie: W dzienne zapotrzebowanie odbiorów w energię [Wh], F współczynnik związany z rezerwą energii, wynoszący: 2, 5 latem i 4 zimą (minimalne wartości), U napięcie systemu [V]. 
Źródło: OF
Polecane
Polub nas na Facebook-u i bądź na bieżąco z informacjami ze świata OZE! (kliknij)