Сравнение аккумуляторных батарей для солнечных электростанций

При проектировании автономной или гибридной солнечной электростанции очень важно грамотно подобрать тип аккумуляторной батареи, т.к. от этого зависит то, на сколько долго и стабильно будет работать вся система. В таблице 1 рассмотрим основные типы аккумуляторных батарей, которые используются в солнечной электростанции и их основные параметры, влияющие на работоспособность всей системы:

Таблица 1.

Проектировщиков и установщиков солнечных электростанций можно разделить на два лагеря. Одни выбирают свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, другие – литиевые. Первые делают свой выбор основываясь на низкой стоимости аккумуляторов, чтобы получить конкурентное преимущество и, часто, из-за того, что не обладают достаточными знаниями вданной области.

Вторые выбирают литий, т.к. грамотно производят расчёты, взвешивают все за и против и понимают, что надёжность и безопасность, важнее экономии, особенно если эта экономия обманчива. Чтобы в этом убедиться, разберём на примере двух аккумуляторов напряжением 12В и ёмкостью 200Ач стоимость накопления 1 кВтч электроэнергии, при одинаковых условиях эксплуатации и уровне разряда до 80%:

1) Gel (гелевый) аккумулятор используется чаще всего из-за самой низкой цены по сравнению с остальными аккумуляторами, представленными в таблице 1

• Средняя стоимость: 43 000 рублей
• Количество циклов при разряде до 80%: 400
• Полезная ёмкость в кВтч: (12В * 200Ач) * 80% = 1,92

Чтобы рассчитать стоимость накопления 1 кВтч электроэнергии необходимо разделить стоимость на произведение полезной ёмкости и количества циклов: 43000 / 400 * 1,92 = 43000 / 768 = 55,98 руб/кВтч.

2) LiFePO4 (литий-железо-фосфатный) аккумулятор. Из линейки литиевых аккумуляторов именно его чаще всего используют в солнечных электростанциях из-за высокого количества циклов, пожаробезопасности, если нет необходимости работы в условиях отрицательных температур.

• Средняя стоимость: 140 000 рублей
• Количество циклов при разряде до 80%: 8000
• Полезная ёмкость в кВтч: (12,8В * 210Ач) * 80% = 2,15

Расчёт стоимости накопления 1 кВтч электроэнергии: 140000 / 8000 * 2,15 = 140 000 / 17 200 = 8,14 руб/кВтч

По расчётам хорошо видно, что гелевый аккумулятор хоть и стоит в 3,25 раза меньше, чем литиевый, стоимость накопления электроэнергии у гелевого аккумулятор дороже в 6,87 раз, чем у литиевого.

Какой можно сделать вывод из данных расчётов?

Литиевый аккумулятор при более высоких начальных затратах с лихвой окупает их в процессе работы с составе солнечной электростанции, при его ежедневном использовании в циклическом режиме (каждый день заряжается и разряжается) за счёт долговечности, надёжности и безопасности. Однако, если основная задача аккумуляторной батареи обеспечить бесперебойную работу оборудования при редких отключениях электроэнергии, то есть при работе в буферном режиме и очень редко в циклическом (не чаще 1 раза в месяц), то с этой задачей вполне справится гелевый аккумулятор.