Lựa chọn pin lưu trữ điện cho các ngôi nhà không kết nối lưới điện
Mô tả một thiết lập năng lượng mặt trời không nối lưới, và ai đó 20 năm trước sẽ tưởng tượng ra một cabin từ xa trong rừng, với pin axit-chì và máy phát điện diesel được sử dụng làm nguồn điện dự phòng. Nhưng vào những năm 2020, những ngôi nhà không nối lưới có thể khả thi hơn bạn nghĩ. Nhiều khu vực xa lưới điện quốc gia, do vị trí địa lý của họ hoặc các hạn chế đối với lưới điện hiện có, đang lật lại kịch bản và chỉ sử dụng lưới điện như dự phòng khẩn cấp.
David Norman, giám đốc phát triển kinh doanh và sản phẩm năng lượng mặt trời tại nhà cung cấp pin axit-chì và pin lithium Discover cho biết: “Điều mới nhất là đào tẩu khỏi lưới điện .
Ví dụ, ở Hawaii, nơi giá điện trung bình hơn 30 cent / kWh (tương đương 6900 đồng/kWh) và không có năng lượng mặt trời mới nào có thể được thêm vào lưới điện, mọi người đang tự sử dụng điện năng của mình. Thường được gọi là tổng điện năng tự tiêu thụ hoặc không bán cho công ty điện lực, các hộ gia đình Hawaii về cơ bản đang làm việc như những ngôi nhà không có lưới điện với lưới điện dự phòng.
Ở California, nơi các sự kiện “ngắt điện an toàn công cộng” đã hạn chế nguồn điện trong vài năm qua, các chủ nhà đang lên kế hoạch trước cho việc cúp điện kéo dài. Trong trường hợp tốt nhất, các ngôi nhà bây giờ nên được thiết kế để hoạt động ngoài lưới điện trong ít nhất một tháng, trong khi 11 tháng còn lại họ có thể sử dụng điện lưới.
Các boongke của Ngày tận thế không xuất hiện trong một trong hai trường hợp này – các thiết lập ngoài lưới điện đã tồn tại ở nhiều vùng lân cận đô thị. Nhu cầu năng lượng ngày nay đòi hỏi các công nghệ pin phải theo kịp.
Axit Chì so với lithium ion ngoài lưới
Pin lưu trữ điện, theo định nghĩa, là một thiết bị lưu trữ năng lượng bằng công nghệ pin. Theo nghĩa đó, tất cả các loại pin đều được trang bị để đáp ứng nhu cầu lưu trữ ngoài lưới điện, nhưng một số loại tốt hơn những loại khác trong việc đáp ứng nhu cầu lưu trữ điện của lưới và cho cả xe điện ngày nay.
Norman nói: “Ngoại tuyến không liên quan đến pin và nhiều hơn về trường hợp sử dụng. “Nếu bạn chỉ làm nguồn điện dự phòng, axit-chì sẽ hoạt động tốt. Nó không như xe phải chạy thường xuyên, và chủ yếu chỉ là nằm dự phòng khi mất điện hoặc hỏng hóc. Nhưng đối với các ứng dụng sạc theo yêu cầu, bất kỳ loại pin lithium nào cũng tốt hơn ”.
Hình – SPW
Pin axít chì hoạt động tốt cho nhu cầu dự phòng không thường xuyên, ngắn hạn. Nhưng nếu ai đó muốn chuyển đổi nguồn điện để tận dụng tỷ lệ thời gian sử dụng tiện ích hoặc tránh lưới điện trong một thời gian dài, thì cần có chu kỳ nạp xả thường xuyên hơn và xả sâu hơn những gì axit-chì có thể cung cấp.
Norman nói: “Lithium đang thay đổi ngoài lưới điện. “Bạn vẫn có thể sống ngoài lưới điện nhờ axit chì, nhưng lithium hiệu quả hơn.”
Tất cả điều này phụ thuộc vào số chu kỳ mà một pin lưu trữ có và độ xả của nó – số lần pin có thể được tiêu hao và lượng năng lượng thực sự có thể được sử dụng. KiloVault cũng cung cấp cả pin axit chì và pin lithium, và Phó chủ tịch kinh doanh và tiếp thị Jay Galasso thường giải thích về thông số kỹ thuật sạc của hai loại hóa học.
Galasso cho biết: “Các ứng dụng năng lượng mặt trời không nối lưới yêu cầu pin có thể được xả và sạc mỗi ngày. “Một chu kỳ có thể là sạc pin vào ban ngày, sau đó xả năng lượng dự trữ để sử dụng vào buổi tối. Càng xả nhiều pin, chu kỳ càng ‘sâu’ hơn. ”
Pin axít chì xuống cấp nhiều hơn theo mỗi chu kỳ. Trong trường hợp pin lithium có thể đi kèm với đảm bảo 10.000 chu kỳ, pin axit-chì có thể đạt đỉnh ở 2.500 chu kỳ khi xả xuống 50%. Pin Lithium có thể được xả gần bằng không, hoặc 90% tất cả trong khi pin chì chỉ có thể sử dụng một nửa lượng nước của nó trước khi xuống cấp nhanh hơn.
Hình – SPW
Galasso cho biết: “Ắc quy axit-chì có giá thành thấp hơn với cùng một điện áp và dung lượng nhưng không kéo dài trong nhiều chu kỳ,” Galasso nói. “Các thiết kế [dựa trên Lithium] có thể sử dụng ít pin hơn cho một ứng dụng nhất định do tốc độ sạc / xả cao hơn, dẫn đến chi phí ban đầu thấp hơn.”
SimpliPhi Power được thành lập vào đầu những năm 2000 và luôn là nhà cung cấp pin lithium. Công ty biết giá trị của pin lithium trong các ứng dụng ngoài lưới điện vì thị trường ban đầu của nó là các kịch bản nguồn điện từ xa.
“Axit-chì là một sản phẩm kế thừa được sử dụng trong hệ thống lưới điện. Đó là nơi khởi nguồn của ngành năng lượng mặt trời. Sequoya Cross, giám đốc phát triển kinh doanh và bán hàng toàn cầu của SimpliPhi cho biết, bạn không thể có một hệ thống PV mà không có pin chì trong những ngày đầu tiên đó. “Tại sao chúng tôi thấy nhiều người sử dụng lithium hơn: bạn có nhiều khả năng sử dụng hơn trong một không gian nhỏ hơn, bạn có thể kéo họ đến độ sâu xả 100%.”
Không gian vật lý là một lý do khác khiến axit chì không được ưa chuộng trong các thiết lập tách biệt với lưới điện ngày nay trong môi trường đô thị.
“Hầu hết những người xây dựng ngoài lưới điện không có một phòng đủ rộng riêng biệt bên ngoài ngôi nhà của họ để pin và biến tần có thể sử dụng. Hầu hết mọi người không có loại không gian đó, ”Norman nói. “Để có đủ năng lượng lưu trữ để vận hành ngôi nhà của bạn như một ngôi nhà không nối lưới, chỉ bằng không gian thể tích, bạn phải sử dụng lithium vì bạn không bao giờ có thể đưa nhiều chì như vậy vào ngôi nhà của mình.”
Khi ai đó muốn đưa gia đình đang hoạt động của họ ra khỏi lưới điện ngày hôm nay, điều đó thường có nghĩa là họ muốn tủ lạnh hoạt động, cùng với máy tính, internet, TV, đèn và mọi thứ khác, tất cả cùng một lúc. Đó gần như là thiết yếu không thể cắt giảm được nữa, đặc biệt là ở những nơi như California, nơi cuộc sống phải tiếp tục khi tiện ích tắt nguồn. Điều này đòi hỏi dung lượng pin lớn hơn, tốc độ sạc nhanh hơn và độ xả sâu hơn – những thứ mà axit-chì không thể cung cấp.
“Chì đang chết dần trong lưới điện. Bạn có thể có được tuổi thọ lâu dài nhờ axit-chì, nhưng chúng đòi hỏi phải bảo dưỡng rất nhiều, ”Norman nói. “Không có ý nghĩa gì khi bán chì cao cấp khi tôi chỉ có thể bán lithium với giá cao hơn 10%. Chì vẫn hoạt động trên thị trường ô tô, nhưng về mặt năng lượng mặt trời và tĩnh, chì đã chết. ”
Trận chiến lithium ion ngoài lưới: NMC vs. LFP
Hai loại pin lithium chính được sử dụng trong các ứng dụng dân dụng là lithium niken mangan coban oxit (NMC) và lithium sắt phosphate (LFP). Pin Tesla Powerwall, Generac PWRcell và LG RESU đều sử dụng hóa chất NMC, trong khi nhiều nhà cung cấp khác sử dụng LFP (bao gồm Discover, Eguana, Electriq Power, Enphase, KiloVault, SimpliPhi, sonnen). Mặc dù cả hai loại pin đều hoạt động hiệu quả trong các tình huống chênh lệch nhu cầu, nhưng LFP có lợi thế hơn khi nói đến ngoài lưới. Đó có thể là lý do tại sao nhiều công ty đang cung cấp hóa chất không có coban.
Norman của Discover Battery cho biết: “Đối với các ứng dụng trên lưới, nơi bạn không nhất thiết phải quan tâm đến việc sạc lại nhanh chóng vì bạn đã có lưới ở đó, thì pin NMC rất tuyệt. “Hạn chế đối với họ đối với kịch bản không nối lưới là họ không thể xử lý phí hoặc phóng điện dòng điện cao của các phụ tải ngoài lưới điện yêu cầu”.
Hình – SPW
Aric Saunders, EVP bán hàng và tiếp thị cho NMC và nhà cung cấp pin LFP Electriq Power , giải thích mức phí khác nhau cho hai nhà máy hóa chất lithium. Pin NMC có tốc độ sạc là 0,5C trong khi pin LFP là 1C. Nếu pin LFP mất một giờ để sạc thì pin NMC mất gấp đôi thời gian vì nó tiếp nhận dòng điện chậm hơn. Pin LFP có thể được sạc trong một nửa thời gian như NMC.
“Do [tốc độ sạc nhanh hơn], pin LFP có thể cung cấp sản lượng điện cao hơn cho lưới điện hoặc gia đình. Tính năng này cho phép pin dự phòng tải lớn hơn với pin nhỏ hơn mức cần thiết với NMC, ”Saunders nói.
“Thời gian là tiền bạc. Nếu tôi đang sạc bằng năng lượng mặt trời và tôi chỉ có sáu giờ trong ngày năng lượng mặt trời, tôi muốn sử dụng nhiều pin đó nhất có thể, ”Norman nói. Hệ thống lưu trữ + năng lượng mặt trời ngoài lưới sẽ được hưởng lợi nhiều nhất từ các đặc tính sạc nhanh của LFP.
Mặc dù “không nối lưới” có thể là một thuật ngữ còn khá mới để mô tả việc sử dụng lưới điện chính làm nguồn dự phòng thay vì nguồn điện chính, nhưng nó có thể là một cách sống cần thiết cho nhiều người hơn nữa trong tương lai gần. Khi đó, các ngôi nhà nên chọn loại pin phù hợp với điều kiện của mình.
“Không có lưới điện ở xung quanh chúng ta mọi lúc. Nó không chỉ là những người trong rừng nữa, ”SimpliPhi’s Cross nói. “Không nhất thiết phải ngắt kết nối hoàn toàn hoặc kéo đồng hồ của bạn, nhưng có thể thiết kế một lối sống không nối lưới.”
(Theo Solar Power World)
Nguồn: solarpowerworldonline.com
Bài Viết Liên Quan
