Sama seperti berbagai jenis panel surya mengubah cara sistem tenaga surya dioperasikan dan dipelihara, beberapa jenis baterai akan memengaruhi kinerja dan pemeliharaan sistem penyimpanan surya-plus. Jika seseorang mencari produk penyimpanan energi yang murah dan tahan lama, baterai timbal-asam mungkin merupakan cara yang tepat, tetapi itu membutuhkan lebih banyak perawatan. Sistem penyimpanan baterai lithium-ion adalah pilihan utama bagi pemilik sistem tenaga surya yang memerlukan pendekatan bebas perawatan, tetapi tidak cocok untuk lingkungan yang ekstrem.
Tingkat pekerjaan pemeliharaan baterai yang berbeda dapat memengaruhi sistem penyimpanan energi mana yang digunakan untuk penyimpanan surya + energi. Berikut ini akan menjelaskan persyaratan perawatan dari beberapa produk penyimpanan energi baterai umum yang digunakan dalam industri pembangkit listrik tenaga surya: baterai lithium-ion, baterai timbal-asam, baterai nikel-kadmium, baterai aliran.
(1) Baterai lithium-ion
Menurut Brent Harris, pendiri dan CTO Eguana Technologies, baterai lithium-ion adalah produk penyimpanan energi pilihan untuk sebagian besar aplikasi tenaga surya karena kepadatannya yang tinggi, perawatan yang rendah, dan biaya yang rendah. Baterai lithium tidak cocok untuk beberapa aplikasi tertentu, seperti rentang suhu ekstrem atau di mana penyimpanan energi jangka panjang diperlukan, dan baterai lain mungkin lebih hemat biaya. Item perawatan terbesar untuk baterai lithium-ion adalah tingkat degradasi. Sama seperti baterai ponsel, baterai lithium yang digunakan dalam sistem penyimpanan energi di fasilitas tenaga surya sangat habis setelah sejumlah pengisian dan pengosongan. Pengembang harus merencanakan tingkat degradasi ini. Dua jenis baterai lithium-ion yang paling umum digunakan dalam proyek penyimpanan surya-plus-penyimpanan adalah baterai lithium iron phosphate (LFP) dan baterai lithium nickel manganese cobalt (NMC).
(2) Baterai lithium iron phosphate (LFP)
Baterai Lithium Iron Phosphate (LFP) adalah baterai yang aman dan tahan lama. Karena tidak ada kobalt yang digunakan, tidak ada masalah pelarian termal (kebakaran), dan tidak diperlukan tindakan ventilasi atau pendinginan, sehingga dapat dengan mudah dipasang di dalam ruangan, sehingga ideal untuk aplikasi penyimpanan energi perumahan. Menurut Sonnen Corporation, produsen baterai lithium iron phosphate (LFP), baterai ini ideal untuk aplikasi penyimpanan energi stasioner, terutama ketika baterai harus didaur ulang setiap hari untuk optimalisasi konsumsi mandiri tenaga surya dan layanan yang terhubung ke jaringan.
Baterai Lithium Iron Phosphate (LFP) tidak memerlukan perawatan lagi, tetapi di mana mereka dipasang dapat mempengaruhi kinerja. Baterai lithium diperlukan untuk menggunakan sistem manajemen baterai (BMS) yang secara otomatis memantau suhu, status pengisian daya, masa pakai siklus, dll. setiap baterai untuk memaksimalkan kinerja. Selama sistem penyimpanan energi dipasang dalam kisaran suhu dan ketinggian yang dapat diterima, tindakan pemeliharaan tidak diperlukan.
"Selama baterai lithium iron phosphate (LFP) disimpan dan dipasang di lokasi yang sesuai dengan lingkungan di mana produk digunakan, perawatan rutin tidak diperlukan," kata Carlos Restrepo, wakil presiden teknologi Sonnen. Ini penting. Baterai tidak harus siap untuk perubahan suhu musiman."
Brad Hansen, CEO EnSync Energy, mengatakan: "Baterai Lithium Iron Phosphate (LFP) dapat terkena ancaman dari pengisian daya yang berlebihan, suhu tinggi, dan bahkan kerusakan fisik dan stres, sehingga keamanan perlu dijaga. Ketika baterai digunakan di dalam atau di dekat ruang tamu, Memilih baterai yang paling aman sebagai bagian penting dari sistem adalah prinsip panduan yang penting."
(3) Baterai lithium nikel mangan kobalt oksida (NMC)
Baterai Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide (NMC) tahan lama dan sangat aman selama dipantau oleh sistem manajemen baterai. Dengan menambahkan elemen seperti nikel dan mangan ke kimia baterai, baterai dapat menyimpan lebih banyak listrik daripada jenis baterai lithium-ion lainnya.
Seperti baterai lithium lainnya, baterai lithium nickel manganese cobalt oxide (NMC) tidak memerlukan perawatan besar. Sistem manajemen baterai (BMS) akan memantau tegangan, arus, dan suhu baterai untuk memastikan keamanan dan masa pakai baterai.
Harris dari Eguana mengatakan, "Operasi ekstrem dapat mempersingkat masa pakai baterai, dan sistem pemantauan mencatat operasi melalui sistem manajemen baterai (BMS) untuk memberi tahu klaim garansi. Dalam kondisi operasi yang berpotensi tidak aman, sistem manajemen baterai (BMS) Matikan sistem." Sistem penyimpanan energi baterai perusahaan menggunakan baterai lithium nickel manganese cobalt oxide (NMC) dari LG Chem.
Baterai lithium nickel manganese cobalt oxide (NMC) dapat digunakan di musim dingin selama kisaran suhu yang aman dikonfirmasi.
"Jika sistem penyimpanan energi musiman diperlukan, mereka harus disimpan di dalam ruangan," kata Harris, mengutip musim dingin Kanada sebagai contoh ekstrem.
(4) Baterai aliran - terutama baterai seng bromida (ZNBR)
Baterai aliran zinc bromide (ZNBR) (paling sering dibuat oleh Primus Power) sangat cocok untuk sistem penyimpanan energi jangka panjang skala besar. Baterai aliran menggunakan dua komponen kimia yang dilarutkan dalam cairan yang dipisahkan oleh pemisah untuk memberikan muatan listrik. Baterai aliran zinc bromide (ZNBR) memiliki garam zinc bromide yang dilarutkan dalam elektrolit. Teknologi baterai yang digunakan primus Power sedikit berbeda dengan baterai aliran zinc bromide konvensional (ZNBR), dan pemisahnya tidak memerlukan pembersihan atau penggantian. Primus Power menggunakan tangki penyimpanan untuk menyimpan elektrolit, dan baterai alirannya memiliki siklus pengisian-pengosongan tak terbatas tanpa penurunan kinerja. Baterai aliran umumnya membutuhkan sedikit perawatan.
Baterai aliran seperti sel bahan bakar, jadi mereka hanya kotak dengan elektronik dan electrolyzer. Primus mengatakan produk Energy Pods-nya hanya memerlukan kunjungan perawatan tahunan dari teknisi servis operasi dan pemeliharaan bersertifikat (O&M) untuk melakukan inspeksi rutin, mengganti filter udara, dan mengisi ulang elektrolit. Baterai aliran dapat digunakan di musim dingin dan dapat dipasang dalam kondisi yang sangat dingin.
"Kami memantau semua baterai yang dikerahkan 24/7 untuk memastikan operasi yang tepat dan secara proaktif mengatasi potensi masalah lapangan. Data ini juga tersedia untuk penyedia O&M pemilik secara real time," kata CCO Primus Power, Jorg Heinemann. Baterai dirancang untuk bertahan selama, jika tidak lebih, pembangkit listrik tenaga surya dengan solusi penyimpanan energi, dan tidak memerlukan penambahan atau penggantian rutin seperti baterai lithium-ion."
(5) Baterai timbal-asam
Diketahui bahwa baterai timbal-asam dapat diandalkan dan murah. Struktur seperti kisi-kisi mereka direndam dalam elektrolit asam, yang elektrolitnya mungkin memerlukan pengisian ulang jangka panjang. Baterai berat karena bahannya dan beberapa harus dipasang di area berventilasi. Persyaratan operasi dan pemeliharaannya dipahami dengan baik pada saat ini, sehingga mereka ideal untuk sebagian besar aplikasi penyimpanan surya + dan harus disimpan di lokasi kering dengan suhu sedang.
Koneksi terminal baterai timbal-asam harus diperiksa beberapa kali setahun untuk memastikannya tidak mengendur seiring waktu. Baterai timbal-asam yang kebanjiran perlu diisi ulang dengan air suling secara teratur. Baterai pemisah fiberglass (AGM) dan baterai timbal-asam gel disegel secara kedap udara dan oleh karena itu tidak memerlukan pengisian kembali elektrolit.
Jika baterai timbal-asam tidak digunakan sementara, baterai perlu disimpan dengan benar. Trojan Battery mengatakan baterai timbal-asam self-discharge dari waktu ke waktu dan perlu diisi ke tingkat minimum bahkan ketika tidak terhubung ke beban. Tingkat self-discharge ini bervariasi sesuai dengan suhu, dengan suhu tinggi meningkatkan laju pelepasan dan suhu rendah mengurangi laju pelepasan.
Pakar Trojan Battery mengatakan, "Perawatan yang diperlukan untuk baterai timbal-asam tidak terlalu sulit, tetapi pekerjaan perawatannya besar. Ini terutama berlaku untuk baterai timbal-asam yang perlu diisi dengan air. Saat menambahkan air suling untuk mengisi kembali level elektrolit, Asam akan terpapar. Kami menyarankan agar staf pemeliharaan baterai memakai kacamata pengaman dan sarung tangan. Jika pelanggan khawatir dengan perawatan baterai, mereka dapat meminta bantuan dari luar untuk menyelesaikan tugas ini."
(6) Baterai nikel-kadmium (NiCd)
Baterai berbasis nikel sangat ideal untuk instalasi off-grid jarak jauh dalam aplikasi yang menuntut di mana daya cadangan yang andal diperlukan dan perawatan rutin tidak dimungkinkan. Mereka bekerja dengan baik dalam suhu ekstrem dan pelepasan yang dalam.
EnerSys mengatakan bahwa, mirip dengan pengelola baterai timbal-asam, baterai nikel-kadmium (NiCd) harus diperiksa dan diisi ulang secara teratur. Karena baterai nikel-kadmium (NiCd) dapat beroperasi pada kisaran suhu operasi yang luas, Anda tidak perlu bersiap untuk cuaca dingin yang ekstrem di musim dingin, tetapi baterai tidak boleh disimpan di bawah -22 °F. Baterai nikel-kadmium (NiCd) dapat disimpan (tidak terhubung ke beban) hingga 12 bulan selama lingkungan kering dan dalam kisaran suhu yang tepat.
Jay Frankhouser, direktur pengembangan bisnis dan pemasaran untuk kekuatan cadangan di EnerSys. "Pembacaan tegangan dan pemeriksaan level elektrolit pada baterai NiCd dapat dengan mudah dilakukan oleh pemilik sistem baterai. Menambahkan air dapat dilakukan oleh pemilik, tetapi mereka harus mengambil tindakan pencegahan keselamatan yang diuraikan dalam manual pemasangan dan pengoperasian. Sementara pengujian kapasitas atau Pengujian elektronik lainnya harus dilakukan oleh teknisi yang berkualifikasi."