Le batterie solari al litio sono davvero considerate la migliore opzione di accumulo di energia dal grande pubblico?
Anche se in superficie l'Islanda e il Paraguay possono sembrare molto diversi, condividono la stessa caratteristica di dipendere quasi totalmente dalle energie rinnovabili.
Perciò, perché è così impegnativo per i paesi sviluppati, come gli Stati Uniti per generare pari 20% della propria energia da fonti rinnovabili? Ci sono varie risposte a questa domanda, ma una cosa che sentirai spesso è che le fonti di energia rinnovabile sono intermittenti, il che significa che non sono abbastanza affidabili da alimentare un’intera nazione.
Questo è parzialmente vero. Le due fonti primarie di energia rinnovabile, eolico e solare, sono caratterizzate come risorse intermittenti poiché né il sole né il vento sono sempre presenti. Ma le moderne scoperte in materia di stoccaggio dell’energia, come le batterie solari agli ioni di litio, stanno rendendo possibile l’uso dell’energia solare per alimentare le case.
Le batterie solari al litio superano le batterie al piombo sigillate nel campo dei sistemi di energia rinnovabile e sono considerate la scelta migliore per i sistemi di energia rinnovabile perché non solo hanno il costo di ciclo più basso per kWh ma hanno anche la più alta densità di energia. Solo l'inizio include un vero e proprio ciclismo profondo, vero ciclo profondo in un intervallo di temperature più ampio, e sicurezza.
Perché le batterie al litio ferro fosfato sono considerate dal grande pubblico le migliori celle solari?
Per questi usi è utile confrontare le batterie al litio-ferro-fosfato con il precedente tipo di batteria standard del settore (al piombo-acido), per comprendere perché si sono evoluti nel nuovo gold standard per i sistemi di energia rinnovabile.
Coparagonato alle batterie al piombo, le batterie solari al litio presentano i seguenti vantaggi:
Ciclismo più profondo – consente di accedere a una maggiore capacità ampere-ora o Watt-ora nominale tollerando 80-100 percentuale della profondità di scarico (Dod) al contrario di 50 percentuale.
- Più duraturo, con una durata del ciclo di 5.000–10.000 cicli rispetto a 3000 cicli o meno.
Costi di vita inferiori – Le batterie al litio ferro fosfato hanno il costo per ciclo kWh più basso di qualsiasi tipo di batteria, anche con cicli più lunghi e di più.
- Nessuna equalizzazione, irrigazione, o è necessaria la pulizia dei terminali corrosi.
- In grado di resistere a temperature ambiente più basse senza riduzione delle prestazioni. Anche alcune versioni KiloVault sono adatte a temperature inferiori allo zero.
- Possono essere messi all'interno e sono sicuri e non tossici, senza problemi di fuoriuscita di gas o di fuga termica, minimizzando ulteriormente le preoccupazioni sulla capacità legata alla temperatura in inverno.
- Leggero: più semplice da trasportare, installare, e spedire.
- Con un sistema di gestione della batteria integrato (BMS), la maggior parte delle batterie solari al litio può monitorare lo stato di carica (SoC) e salvaguardare le celle dai pericoli derivanti dalla tensione, attuale, e temperatura.
È inoltre vantaggioso confrontare le batterie al litio ferro fosfato con le batterie al litio nichel manganese cobalto, un diverso tipo di batteria agli ioni di litio per sistemi solari e di energia rinnovabile (NMC).Rispetto al piombo acido convenzionale, Gel, e anche altre forme di batterie al litio, Le batterie solari agli ioni di litio sono significativamente più efficienti. Anche se le batterie al piombo sono senza dubbio provate e vere, sono un po' obsoleti e necessitano di una manutenzione regolare. Inoltre, la sua durabilità è un problema. Batterie agli ioni di litio, d'altra parte, appartengono alla categoria tecnologica premium e offrono grande efficienza e una maggiore durata.
Rispetto all'NMC, Le batterie al litio ferro fosfato presentano i seguenti vantaggi:
- Più duraturo, con un minore deterioramento cellulare durante il ciclo profondo (80-100 percentuale ).
- Le celle LiFePO4 hanno una soglia di temperatura sostanzialmente più elevata per l'instabilità termica, rendendoli più sicuri e termicamente più stabili (e incendi). Il calore interno prodotto durante la carica e la scarica rimane sempre entro questo limite.
- Opzioni aggiuntive per la posizione di installazione: un ampio intervallo di temperature di lavoro.
Alcuni usi speciali delle celle solari al litio e ragioni:
- Le case completamente isolate dalla rete guadagnano dalla capacità di raggiungere risultati elevati, ciclismo quotidiano con una lunga durata per innumerevoli anni di potenza affidabile.
- La flessibilità di installare le batterie all'interno della casa per mantenerle al sicuro e la mancanza di manutenzione necessaria per mantenerle in buone condizioni operative rendono vantaggiose le case part-time off-grid come le case vacanza.
- Le cabine e le attrezzature remote beneficiano della loro portabilità, piccolo peso, e un'ampia gamma di temperature ambiente.
- L'elevata DoD riduce il numero di batterie necessarie per alimentare i carichi chiave, che avvantaggia l’energia di riserva di emergenza per i sistemi solari collegati alla rete.
Chimica delle batterie solari al litio
Le batterie agli ioni di litio e le batterie al litio metallico sono entrambe denominate “batterie al litio. Le batterie al litio metallico sono inutili per i sistemi di energia solare poiché non possono essere ricaricate.
Ne esistono varie varietà “batterie agli ioni di litio”; ognuno ha dei vantaggi, svantaggi, e applicazioni particolari. Attualmente, tre tipi sono di gran lunga i più diffusi, e ognuno ha una specialità specifica:
- Fosfato di ferro al litio, spesso noto come LiFePO4 o LFP, è progettato per una lunga durata, tolleranza alla scarica profonda, e stabilità termica e chimica legata alla sicurezza. Le migliori batterie tipicamente utilizzate nei sistemi solari e in altri sistemi di energia rinnovabile sono costituite da batterie al litio-ferro fosfato.
- La maggiore densità energetica (Wattora/peso) e bassa autoscarica del cobalto litio nichel manganese (NMC) è il suo obiettivo di progettazione. Si vedono spesso negli strumenti a batteria e nei veicoli elettrici.
- Ossido di litio cobalto, spesso noto come LiCoO2 o LCO, è un materiale progettato per un'elevata densità di energia ma è anche relativamente instabile e soggetto a instabilità termica, che possono raggiungere livelli mortali. I dispositivi elettronici portatili come telefoni e laptop rappresentano le applicazioni maggiori e più frequenti per le celle LCO.
Conclusione
L’energia solare è il dono più generoso della natura, ma l'uso dell'energia solare attualmente non è molto popolare. Esistono ancora problemi legati ai costi elevati e alla bassa efficienza di conversione dell'energia solare per generare elettricità. Solo migliorando efficacemente il tasso di conversione dell’energia solare per unità di superficie è possibile utilizzare efficacemente l’energia e realizzare la transizione perfetta tra energia solare ed energia elettrica.. A quel tempo, la popolarità delle batterie solari al litio sarà più ampia.
Condividi ora
Articoli correlati
