Lidé, kteří zvažují pořízení fotovoltaické elektrárny, často narazí na stejnou otázku: Slunce svítí přes jen den, my však elektřinu potřebujeme 24 hodin denně a bez ohledu na počasí – ať je slunečno nebo zamračeno. Existuje nějaké řešení?
Ideálním řešením jsou akumulační baterie. Ty uchovají elektřinu získanou z fotovoltaických panelů na pozdější použití, a díky tomu umožní čerpat energii ze slunce v průběhu celého dne i celého roku.
Baterií pro použití ve fotovoltaice je samozřejmě celá řada – liší se použitými materiály, kapacitou, napětím, hloubkou vybití a dalšími parametry. Poradíme vám, jak se mezi těmito pojmy zorientovat a jak vybrat tu správnou baterii pro vaši domácí elektrárnu.
Baterie podle materiálů: Lithium vede nad olovem
V dřívějších dobách se hojně využívaly olověné baterie. Jejich výhodou je nízká cena, mají však také mnoho nevýhod – například relativně krátkou životnost a u starších typů také potřebu pravidelné údržby (například dolévání destilované vody).
V dnešní době se proto využívají téměř výhradně moderní lithiové baterie, a ani my s jinými bateriemi nepracujeme a pro domácí využití nedoporučujeme. Jsou zcela bezúdržové, oproti olověným bateriím výrazně efektivnější, lehčí, menší a mají delší životnost.
Na naše lithiové baterie poskytujeme záruku 10 let a předpokládáme, že vydrží ještě déle – za dobu 10 let by se však olověné baterie musely 2-3x vyměnit za nové.
Baterie podle kapacity: Záleží na potřebách domácnosti
Zjednodušeně řečeno, čím větší kapacitu bude mít baterie, tím více elektřiny bude moci uchovávat na pozdější použití.
Zároveň je však potřeba vzít v úvahu plánovanou spotřebu elektřiny v domácnosti, abychom nešli takzvaně “s kanónem na vrabce”. Volba vhodné kapacity baterie je při rozhodování o FVE stěžejní, proto konkrétní hodnotu doporučujeme vždy až po zjištění potřeb konkrétní rodiny a konkrétního domu.
Kapacita baterie se měří v kilowatthodinách (kWh). Pro malé rodiny do 3 osob, které žijí energeticky úsporně, navrhujeme baterie o kapacitě 6,1 kWh, nejčastějším řešením jsou baterie o kapacitě 9,1 kWh a do vícegeneračních domů instalujeme baterie s kapacitou 13,5 kWh.
Hodí se také vědět, že čím menší část z kapacity akumulátoru je využívána, tím méně se baterie opotřebovává a díky tomu déle vydrží. Proto je při rozhodování mezi dvěma hodnotami kapacit akumulátoru vždy lepší zvolit tu vyšší.
A pokud vaše energetické nároky v budoucnu výrazně vzrostou, lze kapacitu lithiového bateriového úložiště navýšit připojením dalšího článku.
Baterie podle napětí: Jednoduchá volba
Existují dva základní typy baterií: nízkonapěťové a vysokonapěťové. Výběr je v tomto případě jednoduchý – záleží na tom, jaký jsme zvolili měnič. Konkrétní měniče totiž mají určeno, zda jsou kompatibilní s nízkonapěťovými či vysokonapěťovými akumulátory.
Napětí se měří ve voltech (V). Lithiové baterie se vyrábí zejména s napětím 12V, 24V a 48V, přičemž 24V a 48V se používá u větších fotovoltaických systémů.
Baterie podle hloubky vybití: Nenápadný údaj s velkým dopadem
Každá baterie má danou hloubku vybití (Depth of Discharge – DoD), tedy na kolik procent se smí baterie maximálně vybít, aby nedošlo ke zkrácení její životnosti.
U olověných baterií se tato hloubka vybití pohybuje kolem 50 % – pokud je tedy baterie nabitá na méně než na polovinu kapacity, dochází k její degradaci. U lithiových baterií činí hloubka vybití většinou 85-95 %.
Při výpočtech je tedy potřeba kalkulovat s tím, že kapacitu baterie nelze využít ze 100 % – musíme odečíst tu část kapacity, která se nedoporučuje vybít. Pokud tedy máme například baterii s kapacitou 10 kWh a hloubkou vybití 85 %, znamená to, že reálně můžeme využít kapacitu ne 10 kWh, ale pouze 8,5 kWh.
Pro efektivní využití kapacity baterie tedy doporučujeme vybírat akumulátory s co nejvyšší hloubkou vybití (tedy co nejblíže ke 100 %).
Baterie podle nabíjecích cyklů: Čím více, tím lépe
Výrobci často garantují určité množství nabíjecích cyklů – u lithiových baterií je to většinou 4000 až 8000 cyklů. Jako cyklus chápeme jedno nabití a vybití baterie, přičemž s každým cyklem se baterie opotřebovává a ztrácí na své životnosti.
Proto je důležité porovnávat nejen životnost baterie (a případnou záruku) podle let, ale také podle nabíjecích cyklů, které značí takzvanou únavovou životnost baterie.
Baterie podle účinnosti: Je třeba počítat se ztrátami při přenosu energie
Ani moderní technologie neumožňují uchovat veškerou energii, kterou fotovoltaické panely vyrobí. Množství, které konkrétní baterie zachytí, se měří veličinou účinnosti. Lithiové akumulátory mají výrazně vyšší účinost než olověné – jejich účinnost je 95-98 %, zatímco účinnost olověných baterií se pohybuje kolem 80-85 %.
Pokud tedy fotovoltaické panely vyrobí elektřinu o výkonu 1000 W a tato elektřina ihned směřuje do lithiové baterie, budeme mít uloženou energii o výkonu 950-980 W. Proto je samozřejmě nejlepší vybírat baterie s co nejvyšší účinností.
Tím ještě výčet vlastností akumulátorů nekončí
Mezi další parametry baterií patří například ještě:
- rozsah pracovních teplot – který udává, v jakých teplotách lze baterii uchovávat, zda je možná instalace v zámrzných prostorech
- vnitřní odpor – při nízkém vnitřním odporu je možné odebírat velké množství energie v jeden okamžik
- hustota energie – množství energie na jeden kilogram váhy baterie, důležitý ukazatel v omezeném prostoru nebo při požadavcích na váhu akumulátoru
- napojení na Battery Management System (BMS), neboli balancér – tento systém řídí nabíjení jednotlivých článků baterií, aby nedocházelo k nabití nebo vybití mimo doporučený rozsah. BMS může být součástí akumulátoru nebo se dokupuje zvlášť, pro lithiové baterie je ale vždy nutností
- řízení fází – zda bude použita baterie pro jednofázový nebo třífázový systém. pro domácnosti je běžný jednofázový, třífázový se doporučuje při požadovaném výkonu nad 13,8 kW
- použití stejnosměrného (DC-coupling) nebo střídavého proudu (AC-coupling) – v prvním případě sdílí baterie a generátor jeden střídač a elektřina díky tomu prochází konverzí DC-AC pouze jednou. Proto jsou DC-systémy vhodné při nových instalacích, mimo jiné to znamená i jednodušší montáž. AC-systémy se naopak hodí při rozšiřování bateriového systému.
Volte i podle výrobce
Existuje celá řada výrobců solárních baterií – například Pylontech, Victron Energy, Huawei nebo Green Cell. Stejně jako u jiných produktů, i baterie různých značek se mezi sebou liší kvalitou a vlastnostmi. My v našich realizacích využíváme baterie renomované značky SolaX Power, konkrétně SolaX Triple Power 3,1 kWh a SolaX Triple Power T-BAT 5,8 kWh.
Kromě životnosti až 6000 cyklů a hloubky vybití 90 % poskytují tyto baterie i další výhody – například online monitoring prostřednictvím aplikace nebo možnost rozšíření na sestavu až 4 baterií díky Master BMS Box, čímž lze dosáhnout výkonu až 26 kWh.
Z hlediska instalace pak nabízejí značnou flexibilitu díky rozsahu pracovních teplot -30 až 50 °C, krytí IP65, které umožňuje instalaci i venku, nebo možnosti umístění na zem i na zeď. Samozřejmostí je nejmodernější technologie LiFePO4, která zajišťuje vysokou úroveň bezpečnosti. Na baterie SolaX Power v námi instalovaných fotovoltaických elektrárnách poskytujeme 10letou záruku.
Vyplatí se konzultace s odborníky
Výběr vhodné baterie pro fotovoltaiku rozhodně není jednoduchým úkolem. U nás v Genius FVE vám se vším rádi poradíme a navrhneme pro vás celý fotovoltaický systém na míru vašemu domu – od vhodné baterie až po optimální typ fotovoltaických panelů. Zanechte nám kontakt a my se vám brzy ozveme.