Стаття

Ефективна СЕС для бізнесу: як вибрати акумулятори для сонячних панелей?

Опубліковано: 19.02.2025

Зруйнована енергетична інфраструктура та часті блекаути стимулюють український бізнес активізувати встановлення сонячних електростанцій. Сонячні панелі генерують електрику, яку споживає саме підприємство (виробництво, склад, магазин, салон краси тощо), що дає змогу підприємцям не залежати від відключень і зменшити витрати на оплату комунальних рахунків.

Важливо зазначити, що економія починається одразу після запуску СЕС на підприємстві. Бізнес на найближчі 25 років отримує фіксовану вартість власної електроенергії (в середньому, 0,8 грн/kW*h), що на порядок нижча за ринкові тарифи.

Ефективність і окупність сонячної електростанції залежить від безлічі чинників, які враховуються під час проєктування СЕС і вибору обладнання.

Ефективна СЕС для бізнесу: як вибрати акумулятори для сонячних панелей?

Для чого потрібен акумулятор у сонячній енергосистемі для підприємства

Акумулятор 48 (51,2) V у сонячних електростанціях встановлюють для накопичення енергії, що виробляється, з подальшим її використанням. Він забезпечує безперебійну роботу електрообладнання в періоди відсутності електроенергії та в нічний час. Завдяки акумуляторній батареї можна максимально ефективно використовувати сонячну енергію, знижуючи витрати на електрику.

При виборі АКБ для сонячної електростанції важливо враховувати характеристики батареї, її продуктивність і термін служби.

Від того, який акумулятор ви виберете, залежить:

тривалість автономної роботи системи на одному заряді АКБ
потужність навантаження і швидкість відновлення заряду;
надійність і безпека експлуатації;
частота обслуговування (мінімальний або регулярний догляд);
термін служби пристрою.

Літій-залізо-фосфатний або свинцево-кислотний: як вибрати акумулятор для сонячних панелей та інвертора?

Для початку розберемося, які ключові моменти необхідно враховувати при виборі акумулятора для СЕС.

Ємність і глибина розряду (DoD)

Вибираючи акумулятор, необхідно враховувати його ємність (kWh) і допустиму глибину розряду. Чим вище DoD, тим більше енергії можна використовувати без шкоди для ресурсу батареї.

Напруга акумулятора

Під час вибору акумулятора важливо враховувати його номінальну напругу, оскільки вона має відповідати параметрам вашої енергосистеми.

Наприклад, батарея 48 (51,2) V - оптимальний варіант для СЕС потужністю від 5 до 200 kW. За такої напруги акумулятора можна використовувати дроти меншого перерізу, зменшуючи втрати й підвищуючи загальну ефективність системи.

Вихідна потужність і ККД

Для стабільної роботи системи важливо, щоб акумулятор міг видавати необхідну потужність без перевантажень. Високий ККД (понад 95%) означає, що більше енергії буде використано за призначенням, а не втрачено в процесі заряджання і розряджання.

Термін служби та стійкість до умов експлуатації

Що більший ресурс циклів заряд-розряд, то довше прослужить акумулятор. Також важливо враховувати стійкість до температурних перепадів, вологості та механічних навантажень, особливо якщо система використовується в складних умовах.

Сумісність з інвертором і системою зберігання

Перед купівлею переконайтеся, що акумулятор сумісний з вашим інвертором і зарядним контролером. Для літієвих батарей важлива наявність системи BMS (Battery Management System), яка захищає від перегріву, надлишкового заряду або розряду тощо.

Порівняння акумуляторів: чому LiFePO4 - найкращий вибір для сонячних енергосистем?

Порівняємо LiFePO4 і свинцево-кислотні батареї виходячи з критеріїв, описаних вище.

Глибина розряду (DoD) і корисна енергія

LiFePO4 - до 100% DoD без значного скорочення терміну служби. Це означає, що можна використовувати всю накопичену енергію.
Свинцево-кислотні - DoD 50-70%, інакше батарея швидко вийде з ладу. Отже, за номінальної ємності 100 Ah реально доступно тільки 50-70 Ah.

LiFePO4 дає майже вдвічі більше корисної енергії за тієї ж ємності, що особливо важливо для ефективної експлуатації СЕС в осінньо-зимовий період, коли світловий день скорочується.

Ємність і вихідна потужність

LiFePO4: стабільна потужність навіть при низькому заряді. Батарея витримує високі навантаження без просідання напруги. Відсутній ефект Пойкерта - нездатність віддати повну ємність при великих струмах розряду.
Свинцево-кислотні: великі навантаження протипоказані! Напруга падає при високому навантаженні, що може викликати вимкнення приладів. При великих струмах розряду падає ємність і значно скорочується час життя акумулятора.

LiFePO4 забезпечує надійну роботу потужних пристроїв, таких як насоси, кліматичні системи, промислові холодильники та інше виробниче обладнання.

Ефективність

LiFePO4: ККД до 98%, втрати мінімальні.
Свинцево-кислотні: ККД 70-80%. Низька Кулонівська ефективність - відношення відданих акумулятором ампер-годин до ампер-годин, отриманих ним від зарядного пристрою під час заряджання, частину енергії втрачають під час процесу заряду і розряду.

LiFePO4 економить до 30% енергії.

Термін служби та довговічність

LiFePO4: 7 000+ циклів при 80% DoD (20+ років експлуатації).
Свинцево-кислотні: 400-1200 циклів при 50% DoD (3-5 років).

LiFePO4 служить у 7 разів довше, знижуючи витрати на заміну акумуляторів.

Додаткові переваги LiFePO4 акумуляторів для СЕС

Безпека

Не перегрівається при високому навантаженні. Температура залишається в безпечних межах, що унеможливлює перегрів і руйнування осередків.
Не запалюється, LiFePO4 не схильний до термічного розгону (thermal runaway) у разі короткого замикання або механічного пошкодження.
Працює за екстремальних температур: від -20°C до +60°C, що робить їх найкращим вибором для автономних і гібридних СЕС з LiFePO4 акумуляторами 51,2V.
Має вбудований захист (BMS). Розумна система управління батареєю (Battery Management System) запобігає перевантаженню, перерозрядженню та перегріванню, автоматично вимикаючи батарею за критичних навантажень.

Швидка зарядка: 2-4 години проти 10-12 годин у свинцево-кислотних батарей

LiFePO4 акумулятори підтримують високі струми заряду, що скорочує час повного заряджання в 3-4 рази, як порівняти зі свинцево-кислотними батареями. LiFePO4 акумулятори дають змогу використовувати енергію, згенеровану в світлий час доби, на потреби підприємства, а не на зарядку АКБ.

Висока швидкість приймання заряду. LiFePO4 може заряджатися струмом до 1С, а це означає, що акумулятор ємністю 100 Ah може повністю зарядитися за 1 годину за струму 100А або за 2 години за 50А.
Немає ефекту пам'яті. LiFePO4 можна заряджати в будь-який момент, не чекаючи повного розряду і використовувати при будь-якому рівні зарядки, чого не можна робити зі свинцево-кислотними акумуляторами.

Мінімальне обслуговування і безпека в процесі експлуатації

Не виділяє шкідливих випарів. Деякі свинцево-кислотні батареї під час заряджання виділяють водень, тому їх потрібно встановлювати у вентильованих приміщеннях. LiFePO4 екологічні та безпечні для приміщень, де постійно перебувають люди.
Немає сульфатації пластин. У свинцево-кислотних батареях неправильна експлуатація (глибокий розряд, недостатнє заряджання) призводить до сульфатації, що різко скорочує термін їхньої служби. У LiFePO4 такої проблеми немає.
Не боїться простою. Свинцево-кислотні батареї розряджаються навіть під час зберігання, а LiFePO4 можуть залишатися в зарядженому стані місяцями без втрати ємності.

LiFePO4 - одна з найбільш передових і безпечних акумуляторних технологій. Батареї цього типу - найкраще рішення для сонячних електростанцій та інших систем безперебійного живлення.

Літій-залізо-фосфатні акумулятори LogicPower виготовлені в Україні із застосуванням сучасних засобів виробництва. Ми пропонуємо широкий асортимент акумуляторів для сонячних електростанцій і систем резервного живлення.

Фахівці LogicPower безоплатно проконсультують і допоможуть вибрати найбільш ефективне обладнання для вашої СЕС.