Bateria solarna, akumulator do fotowoltaiki – magazynowanie energii

Z tego artykułu dowiesz się czym różni się bateria solarna od modułu fotowoltaicznego, a także poznasz dostępne technologie magazynowania energii.

Bateria słoneczna a moduł fotowoltaiczny

Nazwy „bateria słoneczna” bardzo często używa się błędnie dla określenia modułu fotowoltaicznego (panel solarny, słoneczny). Niepoprawność tego użycia wynika przede wszystkim z zasady działania baterii i modułu fotowoltaicznego.

Baterie to urządzenia, których przeznaczeniem jest magazynowanie energii. Podstawą ich działania jest zamiana energii chemicznej w elektryczną. Moduł fotowoltaiczny natomiast przetwarza energię promieniowania słonecznego na prąd stały. Ten natomiast konwertowany jest na prąd przemienny przez inwerter (falownik). Wynika z tego, że moduł fotowoltaiczny nie magazynuje energii.

Potrzeba magazynowania energii

W ciągu ośmiu minut nasze słońce do ziemi wysyła tyle energii, ile nasza planeta potrzebuje do wykorzystania w ciągu roku. Mamy zatem potężne źródło naturalnej energii do wykorzystania dzięki użyciu modułów fotowoltaicznych. Jak właściwie je wykorzystać zobacz wpis (darmowy prąd ze słońca)?

Z tego artykułu dowiesz się: 

  • Bateria słoneczna a moduł fotowoltaiczny
  • Potrzeba magazynowania energii
  • Zalety i wady magazynowania energii
  • Baterie słoneczne – przepływowe
  • Baterie solarne w systemie fotowoltaicznym
  • Akumulatory słoneczne – rodzaje
  • Akumulatory, baterie przepływowe
  • Baterie przepływowe – nowe spojrzenie
  • Baterie do fotowoltaiki – 14 lat eksploatacji

Im więcej osób decyduje się jednak na fotowoltaikę, poznając jej możliwości, tym bardziej rośnie potrzeba magazynowania pozyskanej energii. To jednak nie „baterie solarne”, których nazwa jest używana w kontekście modułów PV, a akumulatory do instalacji fotowoltaicznych (inaczej: baterie do magazynowania) są wykorzystywane do przechowywania energii ze słońca.

bateria solarna i baterie sloneczne

baterie słoneczne – magazynowanie energii

 

Zalety i wady magazynowania energii

Magazynowana przez akumulatory do fotowoltaiki energia jest przede wszystkim potrzebna w miejscach, gdzie nie mamy dostępu do sieci lub chcemy być w 100% niezależni energetycznie. W takich przypadkach prąd wytworzony przez instalację przeznaczony jest wyłącznie na potrzeby użytkownika. Dzięki takim bateriom, mogą one być zasilane w ciągu nocy lub gdy występuje duże zachmurzenie. Niestety obecne technologie zmagają się z takimi problemami jak wysokie koszty produkcji, toksyczność czy krótkowieczność.

 

Baterie słoneczne – przepływowe

 

Roy G. Gordon, Michael J. Aziz i ich koledzy, podeszli do baterii przepływowych z nowym spojrzeniem. Opracowali oni nową, chemiczną mieszaninę nietoksycznych organicznych i metalicznych komponentów dla pozytywnych i negatywnych elektrolitów. Związki składają się z elementów, które występują pod dostatkiem w ziemi. Jednym z takich związków, jest żelazo. Badacze rozpuścili te komponenty w wodzie o neutralnym pH by stworzyć odpowiednie elektrolity. To było niemożliwe w przypadku podobnych komponentów opracowywanych w przeszłości, gdyż te, albo się rozpadały w neutralnej wodzie lub zwyczajnie nie chciały się rozpuścić.

Baterie solarne w systemie fotowoltaicznym

Nowa bateria solarna zastosowana w systemie fotowoltaicznym, powinna być tańsza w produkcji niż obecnie używane urządzenia. “I odkąd medium jest nieżrące, można użyć tańszych materiałów do budowy komponentów baterii, jak na przykład zbiorniki i pompy” – powiedział Gordon.

bateria solarna - system fotowoltaiczny

bateria solarna

Akumulatory słoneczne – rodzaje

Badacze z Uniwersytetu Harvarda, opracowali nowy rodzaj taniej baterii. Bateria ta, działa ponad 10 lat bez jakiejkolwiek obsługi. Jest również nietoksyczna i niedroga. Według naukowców, technologia ta, może urzeczywistnić powszechność energetyki off-grid.

Użytkownicy paneli solarnych, mają w zasadzie dwie opcje w kwestii magazynowania prądu. Baterie solarne litowo-jonowe, takie które znajdujemy w elektronice i pojazdach elektrycznych, są wciąż bardzo drogie. Z kolei baterie solarne ołowiowo-kwasowe, są o połowę tańsze, ale wymagają obsługi i zawierają w sobie toksyczne elementy.

Akumulatory, baterie przepływowe

Inną, coraz popularniejszą technologią są baterie solarne przepływowe. Zamiast elektrod z ciała stałego, które stosuje się w konwencjonalnych panelach solarnych, w bateriach przepływowych znajduje się płynny elektrolit. Gromadzi się on w oddzielnych zbiornikach, które reaguje jak przepływa przez ogniwa. Obecnie stosowane w systemach fotowoltaicznych akumulatory przepływowe, opierają się na związkach wanadu rozpuszczonego w żrących kwasach.

Wanad nie tylko jest drogi, ale taki elektrolit wymaga również zastosowania kosztownych zabezpieczeń antykorozyjnych w zbiornikach, w których się on znajduje. Wszystkie współczesne technologie bateryjne, z czasem tracą swoją zdolność do gromadzenia ładunku. Dzieje się tak po kilku latach lub po kilkuset cyklach ładowania.

Baterie przepływowe – nowe spojrzenie

Roy G. Gordon, Michael J. Aziz i ich koledzy, podeszli do baterii przepływowych z nowym spojrzeniem. Opracowali oni nową, chemiczną mieszaninę nietoksycznych organicznych i metalicznych komponentów dla pozytywnych i negatywnych elektrolitów. Związki składają się z elementów, które występują pod dostatkiem w ziemi. Jednym z takich związków, jest żelazo. Badacze rozpuścili te komponenty w wodzie o neutralnym pH by stworzyć odpowiednie elektrolity. To było niemożliwe w przypadku podobnych komponentów opracowywanych w przeszłości, gdyż te, albo się rozpadały w neutralnej wodzie lub zwyczajnie nie chciały się rozpuścić.

Nowy akumulator do zastosowana w systemie fotowoltaicznym, powinien być tańszy w produkcji niż obecnie używane urządzenia. “I odkąd medium jest nieżrące, można użyć tańszych materiałów do budowy komponentów baterii, jak na przykład zbiorniki i pompy” – powiedział Gordon.

Baterie do fotowoltaiki – 14 lat eksploatacji

Bateria magazynująca energię z systemu fotowoltaicznego, traci zaledwie 1% swojej pojemności po ponad 1000 cyklach ładowania. To o wiele lepszy wynik, niż w przypadku baterii litowo-jonowych. Badacze obliczyli również, że jeśli baterie będą ładowane i całkowicie rozładowywane raz dziennie, to: “spodziewamy się, że utrzyma 50% swojej zdolności gromadzenia energii po 5000 cyklów, co odpowiada około 14 lat eksploatacji”.Przeczytaj również efektywność paneli fotowoltaicznych

Źródło: pvportal.pl

Zobacz podobne:


eventy

Komu opłaca się inwestować w fotowoltaikę

Według danych Agencji Rynku Energii moc zainstalowana fotowoltaiki w Polsce wyniosła na koniec lutego br. ponad 4,2 GW. Moduły fotowoltaiczne na dachach polskich domów…

więcej
eventy

Recykling paneli fotowoltaicznych

Fotowoltaika to dziedzina, która jest ściśle związana z ekologią, dlatego bardzo ważną kwestią jest zagadnienie recyklingu i utylizacji paneli fotowoltaicznych. Dynamiczny rozwój fotowoltaiki w ostatnich…

więcej
eventy

Rozwój fotowoltaiki

Rozwój fotowoltaiki w Polsce Energia ze słońca od wielu lat jest popularnym rozwiązaniem na zażegnanie kryzysu energetycznego w naszym kraju. Parę lat temu modne były…

więcej