Assim como diferentes tipos de painéis solares mudam a forma como um sistema de energia solar é operado e mantido, vários tipos de baterias afetarão o desempenho e a manutenção de um sistema solar mais armazenamento. Se alguém está procurando um produto de armazenamento de energia barato e durável, as baterias de chumbo-ácido podem ser o caminho a percorrer, mas isso requer um pouco mais de manutenção. Os sistemas de armazenamento de baterias de íons de lítio são uma opção comum para proprietários de sistemas de energia solar que exigem uma abordagem sem manutenção, mas não são adequados para ambientes extremos.
Diferentes níveis de trabalho de manutenção da bateria podem afetar qual sistema de armazenamento de energia é usado para armazenamento de energia solar mais. A seguir, serão explicados os requisitos de manutenção de vários produtos de armazenamento de energia de bateria comuns usados na indústria de geração de energia solar: baterias de íon-lítio, baterias de chumbo-ácido, baterias de níquel-cádmio, etc.
(1) Bateria de íon de lítio
As baterias de íons de lítio são o produto de armazenamento de energia preferido para a maioria das aplicações de energia solar devido à sua alta densidade, baixa manutenção e baixo custo. As baterias de lítio não são adequadas para algumas aplicações específicas, como faixas de temperatura extremas ou onde o armazenamento de energia de longo prazo é necessário, e outras baterias podem ser mais econômicas. O maior item de manutenção para baterias de íon-lítio é a taxa de degradação. Assim como as baterias de telefones celulares, as baterias de lítio usadas em sistemas de armazenamento de energia em instalações de energia solar se esgotam severamente após um certo número de cargas e descargas. Os desenvolvedores devem planejar essa taxa de degradação. Os dois tipos mais comuns de baterias de íon-lítio usadas em projetos de energia solar com armazenamento são as baterias de fosfato de ferro e lítio (LFP) e as baterias de lítio-níquel-manganês-cobalto (NMC).
(2) Bateria de fosfato de ferro e lítio (LFP)
As baterias de fosfato de ferro de lítio (LFP) são baterias seguras e duráveis. Como não é usado cobalto, não há problema de fuga térmica (incêndio) e não são necessárias medidas de ventilação ou resfriamento, portanto, pode ser facilmente instalado em ambientes fechados, tornando-o ideal para aplicações residenciais de armazenamento de energia. De acordo com a Sonnen Corporation, fabricante de baterias de fosfato de ferro e lítio (LFP), as baterias são ideais para aplicações estacionárias de armazenamento de energia, especialmente quando as baterias precisam ser recicladas diariamente para otimização do autoconsumo de energia solar e serviços conectados à rede.
As baterias de fosfato de ferro e lítio (LFP) não requerem mais manutenção, mas o local onde são instaladas pode afetar o desempenho. As baterias de lítio precisam usar um sistema de gerenciamento de bateria (BMS) que monitora automaticamente a temperatura, o estado de carga, a vida útil de cada bateria, etc., para maximizar o desempenho. Desde que o sistema de armazenamento de energia esteja instalado em uma faixa de temperatura e altitude aceitáveis, não são necessárias medidas de manutenção.
Desde que as baterias de fosfato de ferro e lítio (LFP) sejam armazenadas e instaladas em um local que corresponda ao ambiente em que o produto é implantado, a manutenção regular não é necessária. No entanto, é importante manter as temperaturas da bateria longe de extremos para garantir o desempenho adequado. As baterias não precisam ser preparadas para mudanças sazonais de temperatura. "
As baterias de fosfato de ferro e lítio (LFP) podem enfrentar a ameaça de sobrecarga, alta temperatura e até danos físicos e pressão, portanto, precisam ser seguras. Ao usar baterias dentro ou perto de espaços residenciais, escolher a bateria mais segura como parte essencial do sistema é uma diretriz importante. "
(3) Bateria de óxido de cobalto de manganês e lítio (NMC)
As baterias de óxido de cobalto de manganês e lítio (NMC) são duráveis e muito seguras, desde que sejam monitoradas por um sistema de gerenciamento de bateria. Ao adicionar elementos como níquel e manganês à química da bateria, a bateria pode armazenar mais eletricidade do que outros tipos de baterias de íons de lítio.
Como outras baterias de lítio, as baterias de óxido de cobalto manganês (NMC) de níquel-lítio não requerem muita manutenção. Um sistema de gerenciamento de bateria (BMS) monitorará a tensão, a corrente e a temperatura da bateria para garantir a segurança e a vida operacional.
As baterias de óxido de cobalto de manganês e lítio (NMC) podem ser usadas no inverno, desde que a faixa de temperatura segura seja confirmada.
(4) Bateria de chumbo-ácido
É bem conhecido que as baterias de chumbo-ácido são confiáveis e baratas. Suas estruturas semelhantes a grades estão imersas em eletrólitos ácidos, cujos eletrólitos podem exigir reposição a longo prazo. As baterias são pesadas devido ao material e algumas devem ser instaladas em áreas ventiladas. Seus requisitos de operação e manutenção são bem compreendidos neste ponto, portanto, eles são ideais para a maioria das aplicações de armazenamento solar e devem ser armazenados em local seco com temperaturas moderadas.
As conexões dos terminais das baterias de chumbo-ácido devem ser verificadas várias vezes ao ano para garantir que não se soltem com o tempo. Baterias de chumbo-ácido inundadas precisam ser reabastecidas com água destilada regularmente. As baterias separadoras de fibra de vidro (AGM) e as baterias de chumbo-ácido em gel são hermeticamente seladas e, portanto, não requerem reabastecimento de eletrólito.
Se a bateria de chumbo-ácido não for usada temporariamente, ela precisa ser armazenada adequadamente. As baterias de chumbo-ácido se descarregam automaticamente com o tempo e precisam ser carregadas a um nível mínimo, mesmo quando não estão conectadas a uma carga. Essa taxa de autodescarga varia com a temperatura, com altas temperaturas aumentando a taxa de descarga e baixas temperaturas diminuindo a taxa de descarga.
A manutenção necessária para baterias de chumbo-ácido não é muito difícil, mas a carga de trabalho de manutenção é grande. Isso é especialmente verdadeiro para baterias de chumbo-ácido que requerem adição de água, que serão expostas quando água destilada for adicionada para completar o nível de eletrólito. Recomenda-se que o pessoal de manutenção da bateria use óculos e luvas de segurança. Se o cliente estiver na manutenção da bateria, pode solicitar ajuda externa para concluir esta tarefa.
(5) bateria de níquel-cádmio (NiCd)
As baterias à base de níquel são ideais para instalações remotas fora da rede em aplicações exigentes onde é necessária energia de backup confiável e a manutenção regular não é possível. Eles funcionam bem em temperaturas extremas e condições de descarga profunda.
Semelhante aos mantenedores de bateria de chumbo-ácido, as baterias de níquel-cádmio (NiCd) devem ser inspecionadas regularmente e o eletrólito deve ser reabastecido. Como as baterias de níquel-cádmio (NiCd) podem operar em uma ampla faixa de temperatura operacional, você não precisa se preparar para o frio extremo no inverno, mas as baterias não devem ser armazenadas abaixo de -22 graus F. Níquel-cádmio (NiCd ) as baterias podem ser armazenadas (não conectadas a uma carga) por até 12 meses, desde que o ambiente esteja seco e dentro da faixa de temperatura adequada.