Các loại pin phổ biến được sử dụng trong năng lượng mặt trời + lưu trữ
Việc tích hợp bộ lưu trữ năng lượng vào một mảng năng lượng mặt trời không dễ dàng như việc chỉ lấy một cục pin ra khỏi kệ. Một số chất hóa học hoạt động tốt hơn trong một số môi trường nhất định và khả năng lưu trữ bị ảnh hưởng bởi ứng dụng năng lượng mặt trời.
Cơ quan Thông tin Năng lượng Hoa Kỳ (EIA) đã công bố báo cáo xu hướng về thị trường lưu trữ Hoa Kỳ vào tháng 5 năm 2018. Báo cáo cho thấy pin lithium-ion đại diện cho hơn 80% công suất và năng lượng được cài đặt của các ứng dụng lưu trữ năng lượng quy mô lớn. Pin dựa trên niken và natri chiếm khoảng 10% trong khi axit-chì và các chất hóa học khác làm tròn đại diện cho pin quy mô lớn.
Tín dụng: EIA
Trong phạm vi lắp đặt pin quy mô nhỏ (nơi lắp đặt thương mại và công nghiệp chiếm 90% công suất), EIA không thể xác định dữ liệu hóa học cụ thể, nhưng có thể giả định rằng pin dựa trên lithium vẫn chiếm vị trí tối cao. Pin axít chì đã được phổ biến trong các hệ thống lắp đặt ngoài lưới điện trong nhiều thập kỷ, nhưng tuổi thọ chu kỳ dài hơn, trọng lượng nhẹ hơn và giảm bảo trì của lithium-ion đã khiến nó trở thành lựa chọn ưu tiên cho các ứng dụng quy mô lớn, EV và dân dụng.
Nhưng lithium-ion không phải là sự lựa chọn duy nhất — hoặc tốt nhất — hiện có cho pin được sử dụng trong các hệ thống lắp đặt tích hợp năng lượng mặt trời. Dưới đây là tóm tắt ngắn gọn về các công nghệ lưu trữ phổ biến được sử dụng trong ngành và công nghệ hóa học mà một số thương hiệu phổ biến sử dụng.
Lithium-ion
Hệ thống lưu trữ năng lượng dựa trên Lithium đang áp đảo công nghệ lưu trữ phổ biến nhất được sử dụng trong thị trường năng lượng mặt trời. Các loại pin này có đặc điểm là chuyển các ion lithium giữa các điện cực trong quá trình phản ứng sạc và xả. Các vật liệu bổ sung, chẳng hạn như coban, niken và mangan, được đưa vào các tế bào pin và có thể ảnh hưởng đến hiệu suất, điện áp và sự an toàn của pin. Pin lithium-ion đắt hơn các loại hóa chất khác, chủ yếu là do chúng cần hệ thống quản lý pin để theo dõi điện áp và nhiệt độ. Tuy nhiên, những lợi ích của lithium-ion bao gồm vòng đời dài, hiệu suất sạc và xả cao, trọng lượng nhẹ hơn và không cần bảo trì (pin lithium-ion là dạng rắn và không cần sạc lại).
Pin LMO của Sharp (nay là NantEnergy)
Các loại ion lithium
Lithium Cobalt Oxide (LCO) – Pin LCO rất ổn định và nhỏ nên chúng trở thành một lựa chọn phổ biến cho điện thoại di động và máy tính xách tay. Bất kỳ loại pin nào có coban đều có nguy cơ thoát nhiệt và cháy nổ cao hơn, đó là lý do tại sao một số điện thoại và bảng di chuột đã bắt lửa vài năm trở lại đây. Tuổi thọ ngắn và khả năng chịu tải hạn chế của chúng không khiến chúng trở thành lựa chọn tuyệt vời cho các ứng dụng lưu trữ năng lượng lớn hơn, nhưng pin LCO là một điểm giới thiệu tốt cho việc lưu trữ dựa trên lithium.
Pin LG Chem NMC và Pin Tesla Powerwall NMC
Lithium Mangan Oxide (LMO) – Pin LMO có đặc tính sạc nhanh và tăng độ ổn định nhiệt vì không có coban. Những loại pin này thường được sử dụng trong các thiết bị y tế và dụng cụ điện, mặc dù chúng đang thâm nhập vào thị trường C&I vì chúng là sự thay thế an toàn hơn cho pin coban và có thể được tối ưu hóa để tăng tuổi thọ và dung lượng năng lượng cao.
- Ví dụ về LMO: Hệ thống SmartStorage quy mô lớn Sharp (nay là NantEnergy)
Hệ thống pin Pika Energy Smart Harbour với pin NMC của Panasonic
Lithium Nickel Mangan Cobalt Oxide (NMC) – Pin NMC là một hóa chất phổ biến trong danh mục lithium-ion. Sự kết hợp của niken và mangan cung cấp cho các loại pin này năng lượng cụ thể và độ ổn định cao. Tuy nhiên, việc họ sử dụng coban làm tăng nguy cơ thoát nhiệt.
- Ví dụ NMC: pin LG Chem , Tesla Powerwall
Dòng pin TrinaBESS TrinaHome NCA
Pin Lithium Nickel Cobalt Aluminium Oxit (NCA) – Pin NCA là một hóa chất tương đối mới và hoạt động tương tự như các hệ thống dựa trên NMC. Việc bổ sung nhôm giúp pin ổn định hơn.
- Ví dụ NCA: Phạm vi hệ thống TrinaBESS
Hệ thống pin SimpliPhi Power LFP
Pin Lithium Iron Phosphate (LFP) – Pin LFP sử dụng sắt phosphate để tăng tính an toàn và khả năng nhiệt đồng thời có tuổi thọ chu kỳ dài. Vì chúng tạo ra ít nhiệt, những loại pin này không yêu cầu thông gió hoặc làm mát, vì vậy chúng có thể được lắp đặt trong các ứng dụng trong nhà, độc đáo hơn.
- Ví dụ về LFP: Dòng pin của SimpliPhi Power , hệ thống lưu trữ dân dụng của sonnen
Dựa trên niken
Pin dựa trên niken, chủ yếu là niken-cađimi (NiCd), là những đơn vị đơn giản không có hệ thống quản lý phức tạp. Chúng chắc chắn và đáng tin cậy. NiCd nói riêng đã được sử dụng trong việc lưu trữ năng lượng quy mô lớn vì tính năng chịu đựng được ở nhiệt độ khắc nghiệt. Những loại pin này phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi phải có nguồn điện dự phòng đáng tin cậy và không thể thường xuyên bảo trì, nhưng chúng yêu cầu hệ thống thông gió.
- Ví dụ NiCd: pin Uptimax Saft của , ENERSYS pin PowerSafe
Tiết kiệm pin NiCd
Dựa trên natri
Pin làm từ natri sử dụng muối – đôi khi là nước mặn – để tạo ra năng lượng lâu dài, không độc hại. Các tế bào gốc muối có thể được xả hoàn toàn về mức không mà không làm hỏng hệ thống. Trong khi đó, pin Lithium-ion luôn cần một lần sạc nếu không sẽ hỏng. Pin natri không dễ cháy hoặc nổ (miễn là các vật liệu khác không được thêm vào hóa chất) và có thể hoạt động trong một phạm vi nhiệt độ rộng.
- Ví dụ: Aquion Energy
Pin dựa trên natri năng lượng Aquion
Axit-chì
Hóa học axit-chì là một trong những hình thức lưu trữ năng lượng lâu đời nhất và được sử dụng rộng rãi trong các phương tiện giao thông. Ắc quy axit-chì được biết đến là loại pin đáng tin cậy và rẻ tiền. Những loại pin này sử dụng lưới điện có chì ngập trong chất điện phân có tính axit có thể cần bổ sung để có tuổi thọ lâu dài và thành công. Ắc quy axit-chì nặng vì vật liệu của chúng. Chúng có vòng đời hạn chế và không hiệu quả khi sạc và xả khi so sánh với các chất hóa học khác. Nhưng chúng rẻ để sản xuất và đáng tin cậy nếu chủ sở hữu biết cách sạc và xả đúng cách.
Trojan làm ngập pin axít chì
Các loại axit chì
Bị ngập – Ắc quy axit-chì bị ngập phải ngập trong chất lỏng. Chúng không có khả năng chống chịu với hư hỏng và cần được chăm sóc và bảo dưỡng đáng kể. Pin bị ngập cần được nạp lại thường xuyên vì chất điện phân bốc hơi trong quá trình sạc. Các pin này phải được đặt trong một hộp có đủ thông gió để giữ cho mức thoát khí không đạt đến điểm nguy hiểm.
- Ví dụ ngập: dòng Trojan Pin Mặt Trời cao cấp , Rolls’ ngập 2 loạt YS , loạt RE Mỹ Pin của
Ắc quy axit-chì ngập nước cuộn
- Ví dụ về AGM: Crown1 của Crown Battery , dòng AGM kín của US Battery
- Gel ví dụ: pin năng lượng mặt trời Deka Gel MONOBLOC MK Pin của , loạt Sâu Cycle Gel Trojan Pin của
Pin Crown AGM pin axit chì và Pin axit chì AGM của Mỹ
lưu lượng
Pin dòng chảy sử dụng hai thành phần hóa học hòa tan trong chất lỏng được ngăn cách bởi một lớp màng để cung cấp điện tích. Cả hai chất lỏng hóa học đều lưu thông trong không gian riêng của chúng trong khi dòng điện chạy qua màng. Pin dòng chảy hoạt động giống như pin nhiên liệu, vì nguồn năng lượng lỏng là yếu tố tạo ra điện. Chúng có thể được sạc lại ngay lập tức bằng cách thay thế các chất lỏng điện phân và lưu trữ các chất điện phân bổ sung bên ngoài, thường là trong các bồn chứa sau đó được bơm vào hệ thống. Pin dòng chảy vượt trội trong các ứng dụng lưu trữ thời lượng dài và ít cần bảo trì. Thay vì thêm nhiều đơn vị pin vào hệ thống lưu trữ để tăng dung lượng, hệ thống pin lưu lượng chỉ cần thêm chất lỏng điện phân.
Pin Trojan Pin axit chì
Các loại dòng chảy
Pin dòng oxy hóa khử (RFB) – Hệ thống RFB sử dụng phản ứng khử và oxy hóa hóa học để lưu trữ năng lượng trong dung dịch điện phân lỏng. Trong quá trình phóng điện, một điện tử được giải phóng thông qua phản ứng oxy hóa và được chấp nhận thông qua phản ứng khử ở phía bên kia của màng. Các loại RFB cụ thể bao gồm pin dòng sắt (IFB) và pin dòng oxy hóa khử vanadi (VRB).
- Ví dụ RFB: Kho năng lượng ESS
Hệ thống lưu trữ ESS RFB
Pin dòng kết hợp – Pin dòng lai sử dụng chất lượng RFB nhưng có phụ gia kim loại rắn. Cụ thể, dòng pin kẽm brom (ZNBR) có muối kẽm bromua hòa tan trong chất lỏng điện phân.
- Ví dụ về ZNBR: Primus Power EnergyPod2
Dòng pin lai Primus Power ZNBR
Bài Viết Liên Quan
![LITHACO giới thiệu hệ thống điện mặt trời kết hợp lưu trữ 1MW/2MWh – [Bảng giá] và thời gian hoàn vốn](https://lithaco.vn/wp-content/uploads/2021/07/1-87-414x266.jpg "LITHACO giới thiệu hệ thống điện mặt trời kết hợp lưu trữ 1MW/2MWh – [Bảng giá] và thời gian hoàn vốn 36")
![[Bảng giá] hệ thống điện mặt trời kết hợp lưu trữ 1MW/500KWh và thời gian hoàn vốn](https://lithaco.vn/wp-content/uploads/2021/07/1-86-414x266.jpg "[Bảng giá] hệ thống điện mặt trời kết hợp lưu trữ 1MW/500KWh và thời gian hoàn vốn 47")
