Аккумуляторные батареи (АКБ) в составе солнечных и ветровых электростанций (СЭС/ВЭС) накапливают электрическую энергию в течение дня и сохраняют ее излишки. С помощью АКБ возможно обеспечить собственное жилье автономным электроснабжением, например
- для использования накопленной электрической энергии в темное время суток или безветренную погоду;
- в случае частых отключений от сети или в часы сверхвысокого электропотребления;
- в случае максимальной нагрузки, если СЭС или ВЭС не могут полностью обеспечить электроэнергией в такие часы.
Любой электрический аккумулятор может рассматриваться как источник постоянного тока многоразового использования (заряда / разряда). Различные типы аккумуляторов отличаются по количеству циклов разряда/заряда, температурным диапазоном работы, возможностями скоростной зарядки и тому подобное.
ДЛЯ СЭС/ВЭС АКБ ДОЛЖНЫ ОТВЕЧАТЬ ОПРЕДЕЛЕННЫМ ТРЕБОВАНИЯМ:
- низкий уровень саморазряда (для лучшего хранения емкости аккумулятора во время хранения или когда он не используется);
- способность работать в режимах глубокого разряда (для продления срока эксплуатации АКБ)
- работа с малыми токами;
- работа при отрицательных температурах (для использования систем в течение года) или при отсутствии ветра;
- минимальные требования по обслуживанию.
РАЗЛИЧАЮТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АККУМУЛЯТОРЫ:
- кислотно-свинцовые;
- щелочные.
Наибольшее распространение в автономных системах альтернативного электроснабжения в составе СЭС/ВЭС получили кислотно-свинцовые аккумуляторы, которые в свою очередь делятся по технологии изготовления на:
- Absorptive Glas Mat (AGM), в которых используется сепаратор с абсорбирующего стекловолокна;
- Gelled Elektrolite (GEL), в которых используется электролит в виде геля.
Срок службы таких аккумуляторов составляет в среднем от 5 до 10 лет.
Ориентировочная стоимость АКБ составляет от 100 до 700 $ в зависимости от емкости аккумулятора.
При выборе АКБ для своего автономного электроснабжения основное внимание стоит уделить таким показателям как: глубина разряда аккумулятора и емкость.
Аккумуляторы AGM выдерживают до 200 циклов разряда с глубиной 100%, до 350 - с глубиной 50% и до 800 - с глубиной 30%. При соблюдении оптимального температурного режима (15-25 °С) и содержании АКБ в заряженном состоянии срок ее эксплуатации будет отвечать заявленному производителем и больше.
GEL аккумуляторы способны выдерживать до 350 циклов разряда с глубиной 100%, до 550- с глубиной 50% и к 1200 - с глубиной 30%. Важной особенностью GEL аккумуляторов является их устойчивость к глубоким разрядам. Они могут без ущерба для емкости оставаться в полностью разряженном состоянии несколько дней.
СРАВНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК АКБ
Емкость это, наверное, один из главных параметров при выборе АКБ. Она определяется в А∙ч. Чем больше емкость, тем дольше аккумулятор будет оставаться в работе.
Для того, чтобы определить необходимую емкость нужно знать напряжение аккумулятора, мощность нагрузки и нужное количество часов автономной работы АКБ.
Рассмотрим пример выбора АКБ для автономной работы бытовых приборов в течение 1 ч, общей мощностью нагрузки 1000 Вт.
Для этого выберем аккумулятор напряжением 12 В и определим потребляемый ток устройств:
I=(P/U)=1000 (Вт)/12(В) = 83, 33 (А)
Далее умножаем полученный ток на желаемое время работы, то есть 83,33 А × 1 ч = 83,33 А∙ч. Также учитываем потери при преобразовании напряжения с 12 В на 220 В в бесперебойном блоке (примерно 10%), то есть 83,33 × 1,1 = 91,663 А∙ч.
Итак, вам необходим аккумулятор емкостью 100 А ∙ ч. В среднем такая АКБ стоит 210 $.
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АКБ ПО ЕМКОСТИ И НАПРЯЖЕНИЮ
Итак, чем меньшего напряжения АКБ, тем большей она емкости, а следовательно и срок эксплуатации АКБ длиннее, поскольку будет меньше циклов заряда / разряда батареи.