Преди няколко години първите ентусиасти на тема домашни фотоволтаични системи инсталираха първите хибридни инвертори, които работеха с оловни акумулатори, така наречените диспечери. В началото процеса беше изпълнен с еуфория, защото по този начин произведената, но непотребена през деня енергия можеше да се използва вечер след залез слънце, когато всъщност има най-голяма нужда от нея. Първите месеци бяха впечатляващи, показваха се почти нулеви сметки за електричество и мнозина повярваха, че мечтата им за енергийна независимост е постигната. После обаче акумулаторите започнаха да губят капацитета си, резултатите започнаха да се променят и във форумните онлайн пространства започна да витае въпроса
"Къде сгрешихме?"
На база на вече натрупания опит и отзиви от клиенти, ще се опитам накратко да споделя основните особености при използването на оловно-киселинни акумулатори за съхранение на енергия, добита от фотоволтаици. Да започнем с това, какво е оловно-киселинния (често наричан и само "оловен") акумулатор. Това е един от най-разпространите и най-изучени типове акумулатори, познат от доста години и непрекъснато усъвършенстван. Използва се в автомобилите и в почти всички превозни средства с двигатели с вътрешно горене като стартова батерия, намира приложение и като тягови батерии (да си спомним гордостта на българското машиностроене от преди 35 години - електрокарите), използват се почти навсякъде, където е необходимо съхраняването на големи количества електричество - от караваните на къмпинга до подводниците. Особеностите му като цяло са: сравнително тежък, в опредлени случаи изискващ поддръжка, лесен за рециклиране, капцитетът му зависи от температурата, а животът му в голяма степен зависи от броя и дълбочината на разрядите.
Това последното е и нещото, което е най-важно при използването на оловните акумулатори в соларни системи. Теглото не е от особена важност, защото акумулаторите са поставени стационарно, проблемът с температурата може да се реши, но животът на акумулатора е нещото, което пряко оказва влияние върху цената на съхранение за единица енергия. Нека погледнем стандартната графика, показваща зависимостта между дълбочината на разряда и броя цикли на акумулатора. Всеки производител дава подобна информация в техническите характеристики на акумулатора и тя изглежда горе-долу така, с уточнението че броя на циклите по долната ос е по-висок при по-скъпите модели:
Виждаме три криви, всяка при различна дълбочина на разряда (Depth of discharge), съответно за 100, 50 и 30 процента. Какво ни показват те:
- ако разреждаме акумулатора на 100% (пълен разряд), то след 250-300 разряда той ще има само 60% от капацитета си.
- ако разреждаме акумулатора на 50% (само наполовина), то след 650 разряда той ще има 60% от капацитета си.
- ако разреждаме акумулатора на 30% (само на една трета), то след 1300 разряда той ще има 60% от капацитета си.
Така изглеждат кривите на всички оловни акумулатори, като разбира се по-скъпите имат повече цикли разряд-заряд до падане на капацитета, а по-евтините по-малко. Нека сега да превърнем графиките в числа, а числата в пари.
Първи пример. Да започнем с един евтин китайски оловен акумулатор, от тези за UPS - 12V, 18Ah, който струва 57 лева.
Трети пример. Взимаме трети пример с върха на сладоледа - Trojan 5SHP-GEL 12V, 125Ah (C20). Цена - 973 лева. Живот според производителя - около 1700 цикъла при 30% разряд. Цената на киловатчас няма да я смятам, защото ще излезе двойно повече от втория пример, имайки предвид разликата в цената (973 срещу 429лв.) и в броя цикли (1600 срещу 1700) между двата акумулатора.
Та защо изписах цялото това нещо - за да се види нагледно, че при добив на електричество от фотоволтаици с идеята то да се добива през деня (докато има слънце) и да се потребява вечер, използването на оловни акумулатори е неоправдано. Само цената за съхранение е четири пъти по-висока от цената на тока от контакта! Или с други думи - купувате нов акумулатор, и ако го използвате на 100% и правите по един цикъл заряд-разряд на денонощие, го извърляте след една година-две! Ако купите скъп акумулатор и го ползвате само на 30%, вероятно ще е за смяна след 4-5 години (5 години са 1825 дни), но ще сте дали много повече пари за него, защото хем ще е по-скъп, хем трябва да е с три пъти повече капацитет, за да съхраните същата енергия. Има модели, които ще издържат и 10 години, но и цената им съответства на това.
Тогава има ли светлина в тунела?
Светлина в тунела има, и тя идва от литиевите (литиево-йонни, LiFePo или LFP, литиево-никел-манган-кобалт-последния-да затвори-вратата-оксидни NCM и т.н. разновидности на литиевите) батерии, които продължават да се развиват с бурни темпове, подтиквани най-вече от модерните напоследък електрически автомобили. Основното предимство на тези батерии е многократно по-дългия живот - до 6000 цикъла при сегашните технологии, и възможността за много по-дълбок разряд - до 90% от капацитета, без това да повлияе силно на живота им. Единствения недостатък остава по-високата им цена, но дори и с текущите цени, съхранението на електричество в литиевa батерия като предлаганата от нас Triple Power T58 е много по-изгодно в дългосрочен план, отколкото съхранението в оловно-киселинни акумулатори, дори и ако те са тягови, deep-cycle, AGM, OpZ и т.н.
Това е и причината да не предлагаме системи с оловни акумулатори, въпреки относително ниската им цена. Все пак, важно е да кажем, че има приложения, най-вече off-grid системи, при които няма достъп до мрежа, в които оловните акумулатори все още намират приложение.