Накопители энергии для эффективной работы энергосистемы

На сегодняшний день вопрос о способах хранения энергии стоит особенно остро. Дело в том, что аккумуляторы должны уметь работать в условиях нестабильной электросети, регулярной цикличности и нерегулярной полной зарядки. Эти критерии удовлетворяют множество типов АКБ, в этой статье мы рассмотрим каждый из них, включая такие характеристики как стоимость, срок службы, требования к условиям эксплуатации и др.

Свинцово-кислотные АКБ

Свинцово-кислотные аккумуляторы для хранения энергии пользуются спросом несколько десятилетий. Они обладают следующими параметрами:

• Стандартные модели таких АКБ стоят намного дешевле аналогов.
• Они включают в себя модели AGM с адсорбирующим стекловолокном, с гелевым электролитом. Первые, как правило, дешевле вторых, но выдерживают меньшее количество циклов. В целом, и тот и другой тип идеально подходят для систем резервного и автономного электроснабжения. Существует новый вид с добавлением нано-карбона, устойчивый к сульфатации пластин.
• На срок службы влияет множество факторов, включая качество изготовления, условия хранения и эксплуатации. Срок для замены по этой причине рассматривается в индивидуальном порядке.
• Правильная утилизация таких систем крайне важна, поскольку свинец — это токсичный материал. Корпусный пластик также подлежит переработке. Электролит же в большинстве случаев очищается и повторно используется.

Литий-ионные АКБ

На сегодняшний день наиболее активно используются для хранения энергии. Используется в смартфонах и планшетах, электроинструментах и электротранспорте. Обладает следующими характеристиками:

• Прежде всего, высокая стоимость литий-ионных аккумуляторов обусловлена тем, что для контроля заряда, разряда и температуры каждой ячейки устанавливается специальная плата-контроллер (BMS).
• Обеспечивают хорошее значение циклов заряда-разряда, лучшее, чем у свинцово-кислотных. Их можно заряжать высоким током, что существенно ускоряет процесс. Преимуществом также является низкий саморазряд.
• Литий-ионные батареи имеют небольшой вес, их проще менять, устанавливать и перевозить. Они герметичны и не нуждаются в обновлении электролита.
• Неорганические элементы таких АКБ утилизировать довольно сложно, поскольку они являются токсичными. Для переработки они не представляют интереса из-за сложности химических процессов, которых она потребует. Дешевле купить новые материалы, чем перерабатывать старые.

Никель-кадмиевые АКБ

Существуют достаточно давно, хотя они не обладают такой плотностью хранения энергии, как другие батареи, все же являются долговечными и надежными.

• Они относительно недорогие по сравнению с аналогами других типов.
• При обслуживании и использовании они требуют вентиляции, поскольку выделяют газы при заряде. Периодически нуждаются в долива. При этом, способны работать в условиях очень низких и высоких температур, что делает их использование идеальным в условиях сурового климата.
• Цикличность довольно надежная, что обеспечивает срок службы до 20 лет.
• Кадмий представляет собой токсичный материал, поэтому использование таких АКБ стараются максимально ограничить. Его извлекают перед утилизацией, чтобы использовать повторно, а никель потом широко используют в металлургии.

Выбор АКБ

Прежде чем сделать выбор, важно знать мощность потребителей энергии и время их работы. АКБ с низкой ценой привлекательны, но если она обеспечивается низким качеством или малым временем автономной работы, в итоге можно потратить гораздо больше, чем если сразу купить более качественную батарею.

Учитывайте, сколько циклов заряда-разряда может выдержать АКБ до того, как начнет деградировать и терять эксплуатационные показатели. Большинство моделей имеет примерно одинаковый вес и габариты, различаются используемые материалы, которые влияют на рабочие характеристики.