Күн энергиясы + сақтау жобаларында қолданылатын екі негізгі батарея химиясының артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Қорғасын-қышқылды батареялар әлдеқайда ұзақ уақыт бойы бар және оларды түсіну оңайырақ, бірақ олардың сақтау сыйымдылығы шектеулі.Литий-ионды батареяs циклінің қызмет ету мерзімі ұзағырақ және салмағы жеңіл, бірақ өзіндік құны қымбатырақ.

Сақтау қондырғылары әдетте бір батарея түрінен тұрады, мысалы, мұндағы LG Chem сияқты. Фотосурет GreenBrilliance сайтынан алынды

Әрбір химиялық заттың артықшылықтарын біріктіріп, бір ғана тиімді, жоғары сыйымдылықты батарея банкін жасауға бола ма?

Жаңа литий-ионды батареяның функцияларын пайдалану үшін қорғасын-қышқылды батарея банкін бөлшектеу керек пе? Белгілі бір киловатт-сағат қуатын қамтамасыз ету үшін литий жүйесіне арзанырақ қорғасын-қышқылды батареяларды қосуға бола ма?

Барлық маңызды сұрақтардың жауабы аз анықталған: бұл байланысты. Бір химияны ұстану оңайырақ және қауіпті емес, бірақ кейбір айналып өту жолдары бар.

Техастағы Freedom Solar Power компаниясының электрик инженері Гордон Ганн қорғасын-қышқылды және литий батареяларын бір-біріне қосуға болатынын, бірақ тек айнымалы ток арқылы ғана қосуға болатынын айтты.

«Қорғасын-қышқылды және литий батареяларын бір тұрақты ток шинасына қосу мүмкін емес», - деді ол. «Ең жақсы жағдайда, бұл батареяларды істен шығарады, ал ең жаманы... өрт пе? Жарылыс па? Кеңістік-уақыт континуумын оқу ма? Білмеймін».

Қорғасын-қышқылды аккумулятор компаниясы US Battery Manufacturing Co. компаниясының инженерлік жөніндегі аға вице-президенті К. Фред Вехмейер қосымша түсініктеме берді.

«Оны жасауға болады, бірақ бұл литий батарея жүйесіне қорғасын-қышқылды батареяларды қосу сияқты қарапайым болмас еді. Екі жүйе іс жүзінде бір-бірінен тәуелсіз жұмыс істейтін болады», - деді Вехмейер. «Литий батарея жүйесін әлі де өзінің зарядтағышы мен заряд контроллері бар өзінің BMS басқаруы қажет болады. Қорғасын-қышқылды батарея жүйесіне өзінің зарядтағышы және/немесе заряд контроллері қажет болады, бірақ BMS қажет емес. Екі жүйе параллель түрде баламалы жүктемелерді жеткізуі мүмкін, бірақ екі химиялық зат арасында жүктемені қауіпсіз бөлу үшін белгілі бір бақылау қажет болуы мүмкін».

LFP батареяларын өндіруші SimpliPhi Power компаниясының техникалық қызмет көрсету менеджері Трой Дэниелс бір жүйеде бірдей батарея химиялық құрамын араластыруды ұсынбайды, химиялық құрамын әртараптандыруды айтпайды, бірақ мұны істеуге болатынын мойындайды.

«Біріктірудің бірнеше жолы - ортақ жүктемені бөлісе алатын немесе тіпті қажетті электр жүктемелерін бөле алатын екі оқшауланған жүйенің (зарядтағыш және инвертор) болуы», - деді ол. «Ауыстыру қосқышын да пайдалануға болады; дегенмен, бұл бір уақытта тек бір батарея жиынтығы немесе химиялық заттар зарядтала немесе разрядтала алатынын және қолмен беру болуы керек екенін білдіреді».

Жүктемелерді бөлу және екі жүйені орнату көбінесе көпшіліктің қалауынан гөрі күрделірек міндет болып табылады.

«Біз Freedom Solar компаниясында гибридті литий/қорғасын-қышқылды жүйемен жұмыс істеген жоқпыз, себебі бұл арзан қосымша болмас еді, және біз тек бір батарея химиясын және бір батарея өнімін пайдалану арқылы батареяларды орнатуды қарапайым етуге тырысамыз», - деді PE және дизайн менеджері Джош Мид.

Екі химияны біріктіруді сәл жеңілдетуге тырысатын бір компания бар. Портативті қуат өнімдерін өндіруші Goal Zero компаниясы үйде ішінара резервтік көшіру үшін пайдалануға болатын литий негізіндегі Yeti портативті электр станциясына ие. Yeti 3000 - төрт тізбекті қолдай алатын 3 кВт/сағ, 70 фунттық NMC литий батареясы. Егер көбірек қуат қажет болса, Goal Zero қорғасын-қышқылды кеңейту батареяларын қосуға мүмкіндік беретін Yeti Link кеңейту модулін ұсынады. Иә, дұрыс: литий Yeti батареясын қорғасын-қышқылды батареямен жұптастыруға болады.

«Біздің кеңейту багы – жұмбақ циклді, қорғасын-қышқылды батарея. Бұл сізге Yeti [литий негізіндегі жүйедегі] электрониканы пайдалануға мүмкіндік береді, бірақ батареяны кеңейтеді», - деді Goal Zero компаниясының бас менеджері Билл Хармон. «Әрқайсысы 1,25 кВт/сағ қуатпен сіз қалағаныңызша [қорғасын-қышқылды батареяларды] қоса аласыз. Тұтынушы оларды жай ғана қоса алады. Кенеттен сіз литий батареясының және үйде отырған арзан қорғасын-қышқылды батареялардың портативтілігіне қол жеткізесіз».

Литий мен қорғасын-қышқылды біріктіруге тырысқан кездегі ең үлкен мәселелер - олардың әртүрлі кернеулері, зарядтау профильдері және зарядтау/разрядтау шектері. Егер батареялар бірдей кернеуден тыс болса немесе сәйкес келмейтін жылдамдықпен разрядталса, қуат бір-бірімен тез жұмыс істейді. Қуат тез жұмыс істегенде, қыздыру мәселелері туындайды және батарея циклінің тиімділігіне әсер етеді.

Goal Zero бұл жағдайды өзінің Yeti Link құрылғысымен басқарады. Yeti Link - бұл әртүрлі химиялық реакциялар арасындағы кернеулер мен зарядтауды басқаратын түпнұсқа Yeti литий батареясына сәйкес келетін күрделі батареяны басқару жүйесі.

«Yeti Link батареялар арасындағы қуат алмасуын реттеп жатыр», - деді Хармон. «Біз литий батареясы қорғасын-қышқылды батареямен үйлескенін білмеуі үшін қауіпсіз түрде қорғаймыз».

Yeti 3000 дәстүрлі литийлі үй батареяларынан кішірек болуы мүмкін – LG Chem. Tesla және Sonnet модельдері әдетте кемінде 9,8 кВт/сағ қуатқа ие – бірақ бұл оның тартымдылығы, деді Хармон. Ал егер біреу оны арзан қорғасын батареяларымен 9 кВт/сағ белгісіне дейін кеңейтіп, лагерьге немесе артқы серуенге шыққанда литий батареясын өзімен бірге ала алса, неге?

«Біздің жүйеміз энергия сақтау қондырғысына инвестиция салуға 15 000 доллары жоқ елдегі барлық адамдарға арналған. Ал жұмысымды бітіргеннен кейін, үйіме тұрақты түрде орнатылатын нәрсе болуым керек», - деді Хармон. «Yeti ақша жұмсап жатқан нәрселеріне осал адамдарға арналған. Біздің жүйеміздің жалпы құны 3500 долларды құрайды».

Goal Zero қазір бесінші буынды өнімін шығаруда, сондықтан ол литий-қорғасын біріктіру мүмкіндіктеріне сенімді. Бірақ батарея химиясын бірден араластыруға онша ыңғайсыз көптеген адамдар үшін бір бизнесте немесе үйде екі оқшауланған және тәуелсіз жүйені орнатуға болады – егер оны электрик маман орнатса.

«Қолданыстағы литий жүйесіне арзан сақтау сыйымдылығын қосудың қарапайым және қауіпсіз жолы - жүктемелерді бөліп, оларды екі батарея жүйесіне бөлек бөлу», - деді АҚШ батарея компаниясының өкілі Вемейер. «Қалай болғанда да. Қауіпсіздікті сақтау үшін мұны білікті маман жасауы керек».