Man mano che aumentiamo il nostro uso di energia rinnovabile, è importante garantire che l'offerta di elettricità soddisfi la domanda. Questo è particolarmente importante quando si tratta di generazione di energia attraverso artisti del calibro di solare. Dopotutto, il solare genera elettricità quando c'è il sole, ma la nostra domanda di elettricità è più alta al mattino presto e alla sera, quando c'è poco o nessun sole.
Per garantire che la produzione di energia corrisponda al consumo, sia in termini di potenza che di ora del giorno, avere la batteria giusta installata accanto alla tua sistema solare è essenziale. Questa guida fornirà una carrellata dei due principali tipi di batterie per il solare in modo che si possa essere sicuri di prendere la giusta decisione di acquisto!
Sommario
Cos'è una batteria? Perché è necessario per i sistemi solari?
Cos'è una batteria al piombo?
Che cos'è una batteria al litio?
Batterie al piombo e batterie al litio: le principali differenze nel solare
Quale batteria dovresti acquistare per il tuo sistema solare?
Conclusione
Cos'è una batteria? Perché è necessario per i sistemi solari?
A batteria è un dispositivo in grado di immagazzinare energia e scaricarla quando necessario. Questo lo rende un componente essenziale di quei sistemi energetici che producono energia solo in determinati momenti o in determinate condizioni, come il solare o l'eolico.
Esistono diversi tipi di batteria, ciascuno con funzionalità e requisiti diversi. I due principali tipi di batteria utilizzati nei sistemi solari fotovoltaici sono le batterie al piombo e le batterie al litio.
Cos'è una batteria al piombo?
Le batterie al piombo sono uno dei più vecchi sistemi di batterie disponibili, con oltre 150 anni di storia e sviluppo. È logico, quindi, che ci siano batterie più nuove e più efficienti sul mercato. Tuttavia, l'affidabilità e il prezzo delle batterie al piombo le hanno mantenute all'avanguardia negli sviluppi delle energie rinnovabili.
Esistono due tipi principali di batterie al piombo: batterie al piombo allagate (FLA) e batterie al piombo sigillate (SLA).
Cosa sono le batterie FLA?
batterie FLA sono caratterizzati dall'avere lastre immerse nell'acqua. Questo li protegge ma significa che devono essere controllati regolarmente, con le batterie che devono essere ricaricate ogni 1-3 mesi. Nonostante questo inconveniente, le batterie FLA sono l'opzione più economica. Sono anche leggermente più leggere delle batterie SLA e hanno un ciclo di vita più lungo.
Cosa sono le batterie SLA?
Batterie SLA sono sigillati e a prova di versamento, il che significa che non è necessaria alcuna manutenzione. Esistono due tipi di batterie SLA, tappetino di vetro assorbente (AGM) e gel. Di queste, le batterie AGM possono far fronte a una corrente di carica più elevata, il che significa che si ricaricano più velocemente ed emettono più carica rispetto alle batterie al gel. Batterie AGM sono anche più economici e funzionano in una gamma più ampia di ambienti. Batterie al gel hanno l'ulteriore misura di sicurezza di essere gel, al contrario del liquido, il che significa una possibilità molto bassa di perdite.
Che cos'è una batteria al litio?
Batterie al litio sono una nuova tecnologia di batteria premium rispetto alle batterie al piombo, non richiedono manutenzione o sfiato e sono in grado di affrontare cicli molto più profondi, il che significa più potenza disponibile durante i periodi di assenza di corrente elettrica di ricarica.
Il principale tipo di batteria al litio utilizzato nei sistemi solari fotovoltaici è il fosfato di ferro di litio, abbreviato in LiFePO4 o Batterie LFP. Queste batterie sono particolarmente adatte alle applicazioni solari grazie alla loro lunga durata, maggiore efficienza, capacità di scarica profonda, leggerezza e dimensioni compatte. Tuttavia, sebbene i prezzi si stabilizzino per un lungo periodo, il costo dell'investimento iniziale è molto più elevato con le batterie LFP che con le batterie al piombo.
Batterie al piombo e batterie al litio: le principali differenze nel solare
vita di ciclo
Il ciclo di una batteria si riferisce al ciclo di una scarica e successiva ricarica. Come con un'auto, le batterie si consumano con l'uso più che con l'età, il che significa che la durata del ciclo disponibile determina per quanto tempo la batteria manterrà in modo efficiente la carica del sistema solare: la durata del ciclo è intesa come la durata della batteria. Le batterie al piombo-acido tendono ad avere un ciclo di vita compreso tra 1000 e 1500 cicli, con le batterie FLA che hanno un ciclo di vita più elevato rispetto alle batterie SLA. Le batterie al litio hanno una durata del ciclo compresa tra 3000 e 5000 cicli, con alcune che raggiungono molto più in alto. Il ciclo di vita di una batteria può essere esteso con una cura adeguata e percentuali di scarica inferiori.
EFFICIENZA
L'efficienza di una batteria influisce sul tempo di ricarica e sulla disponibilità di energia durante la ricarica, con una ricarica più rapida che significa maggiore potenza disponibile. Le batterie al litio sono le più efficienti, con un indice di efficienza del 95%. Ciò significa che dopo il processo di carica e scarica, un utente può accedere a 950 watt ogni 1000 watt di energia in entrata attraverso i pannelli solari. Con le batterie al piombo-acido, l'efficienza scende all'80%-85%, il che significa che durante la carica sarebbero disponibili da 800 a 850 watt ogni 1000 watt.
Profondità di scarico (DOD)
Le batterie al litio hanno una profondità di scarica (DOD) fino all'80%-95%, il che significa che possono essere scaricate fino a questa percentuale senza dover essere ricaricate e senza danneggiare la batteria. In confronto, le batterie al piombo hanno solo un DOD fino al 50% e scaricarne di più danneggerà la batteria. Ciò significa che con una batteria al litio, gli utenti hanno molta più carica disponibile nei momenti in cui non viene prodotta energia, ad esempio di notte quando si utilizzano pannelli solari.
Riciclaggio
Il riciclaggio è un problema costante con le batterie, tuttavia, grazie alla lunga storia delle batterie al piombo-acido, l'infrastruttura è già in atto per renderle riciclabili al 100%, con tutti i componenti che possono essere trasformati in nuove batterie. Le batterie al litio, in quanto tecnologia più recente, non sono così efficienti in questo spazio. Attualmente, dal 25% al 96% di una cella di una batteria al litio può essere riciclata, a seconda della tecnologia di separazione. Tuttavia, negli ultimi anni, sono in corso ricerche per sviluppare un metodo per recuperare alcune delle principali materie prime, tra cui cobalto, nichel, rame, alluminio, litio, grafite e manganese dalle celle delle batterie al litio.
Prezzo
Le batterie al litio hanno un costo iniziale molto più elevato rispetto alle batterie al piombo. Tuttavia, le batterie al litio hanno un ciclo di vita di circa 10 anni contro i soli 3-5 anni delle batterie al piombo. Ciò significa che nel tempo la somma del costo delle batterie si uniforma. Inoltre, a causa del DOD più elevato del litio, i portabatterie al litio riceveranno più carica per i loro soldi in qualsiasi momento.
Quale batteria dovresti acquistare per il tuo sistema solare?
La migliore batteria per il tuo sistema solare dipenderà dalle tue esigenze: frequenza di utilizzo, potenza necessaria, budget e altro.
Per un utilizzo a tempo pieno, come le case completamente fuori rete, l'opzione migliore sarebbe optare per le batterie al litio. Questi hanno una lunga durata della batteria, tassi di scarica molto elevati in periodi di poca corrente di carica (quando non c'è il sole per il solare) e sono più efficienti delle batterie al piombo. Se è necessaria un'opzione di prezzo inferiore, anche le batterie FLA possono funzionare bene, poiché hanno un ciclo di vita più lungo rispetto alle batterie SLA e la manutenzione non è un problema se il proprietario è presente a tempo pieno.
Per un utilizzo part-time, come una batteria per il tempo libero per un camper o una casa per le vacanze che funziona a energia solare, le batterie SLA funzioneranno bene. Hanno un ciclo di vita inferiore rispetto alle batterie al litio ma poiché verranno utilizzate solo occasionalmente, dovrebbero comunque durare a lungo. Inoltre, poiché non richiedono la manutenzione di cui hanno bisogno le batterie FLA, possono essere lasciate inattive e non subiranno danni. Le batterie SLA sono una buona opzione di batteria di riserva per gli stessi motivi.
Per le esigenze energetiche su scala industriale, il litio è un'ottima scelta grazie al suo DOD, all'elevata efficienza e alla durata del ciclo. Tuttavia, se il fabbisogno energetico non è troppo elevato nei periodi di assenza di sole, un'opzione più economica ed efficiente sarebbe quella di utilizzare batterie SLA.
Conclusione
Sia le batterie al piombo che le batterie al litio sono ottime opzioni per il solare, ognuna con i propri pro e contro. Nel complesso, l'opzione più efficiente è utilizzare batterie al litio se il prezzo è accettabile. Tuttavia, il riciclaggio rimane un problema.
Per motivi di prezzo ed efficienza, gli acquirenti nei paesi sviluppati di solito optano per il litio, mentre quelli nei paesi in via di sviluppo optano per il piombo-acido. Un altro motivo è che gli utenti nei paesi in via di sviluppo spesso riciclano e riutilizzano le parti stesse, rendendo le batterie al piombo un'opzione migliore per loro.
