چگالی انرژی سیستم های ذخیره سازی باتری خانه چقدر است؟

سلام! به عنوان تامین کننده سیستم های ذخیره سازی باتری خانه، اغلب در مورد چگالی انرژی این سیستم ها سوال می شود. بنابراین، فکر کردم یک لحظه وقت بگذارم تا آن را برای شما تجزیه کنم.

ابتدا اجازه دهید در مورد اینکه چگالی انرژی واقعاً به چه معناست صحبت کنیم. به عبارت ساده تر، چگالی انرژی مقدار انرژی است که می تواند در حجم یا جرم معینی از باتری ذخیره شود. برای چگالی مبتنی بر حجم معمولاً بر حسب وات - ساعت در لیتر (Wh/L) یا برای چگالی مبتنی بر جرم وات - ساعت در کیلوگرم (Wh/kg) اندازه‌گیری می‌شود.

چرا چگالی انرژی مهم است؟ خوب، برای صاحبان خانه، چگالی انرژی بالاتر به این معنی است که می توانید انرژی بیشتری را در فضای کوچکتر ذخیره کنید. این بسیار مهم است، به خصوص اگر فضای محدودی در خانه یا گاراژ خود برای سیستم ذخیره سازی باتری دارید. یک باتری با انرژی بیشتر نیز می تواند سبک تر باشد که می تواند نصب را بسیار آسان تر کند.

اکنون، بیایید به انواع مختلف باتری‌هایی که معمولاً در سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری خانگی استفاده می‌شوند و چگالی انرژی آنها بپردازیم.

باتری های لیتیوم - یونی

این روزها باتری های لیتیوم یونی محبوب ترین گزینه برای ذخیره انرژی خانه هستند. آنها چگالی انرژی نسبتاً بالایی را در مقایسه با سایر انواع باتری ارائه می دهند. به طور متوسط، باتری های لیتیوم یونی دارای چگالی انرژی بین 100 تا 265 وات ساعت بر کیلوگرم و 250 تا 670 وات ساعت در لیتر هستند.

یکی از دلایل اصلی چگالی انرژی بالای آنها، ترکیب شیمیایی لیتیوم است. لیتیوم یک فلز بسیار سبک است و یون‌های آن می‌توانند به راحتی از طریق الکترولیت باتری حرکت کنند و امکان ذخیره و آزادسازی انرژی کارآمد را فراهم کنند. این چگالی انرژی بالا به این معنی است که شما می توانید مقدار مناسبی از ذخیره انرژی را در یک باتری نسبتا فشرده و سبک به دست آورید.

مثلا ما10 کیلووات ساعت خورشیدی سیستم ذخیره انرژی خانه باتری لیتیوم LiFePO4از فناوری لیتیوم یون استفاده می کند. با چگالی انرژی بالای خود، می تواند مقدار قابل توجهی از انرژی خورشیدی را در طول روز ذخیره کند و سپس در زمانی که خورشید نمی تابد، آن را به خانه شما برساند.

باتری های سرب - اسید

باتری های سرب اسیدی برای مدت طولانی وجود داشته اند و یکی از اولین انواع باتری هایی هستند که برای ذخیره انرژی خانه استفاده می شوند. با این حال، چگالی انرژی آنها در مقایسه با باتری های لیتیوم یونی بسیار کمتر است. آنها معمولاً دارای چگالی انرژی در حدود 30 تا 50 وات ساعت بر کیلوگرم و 50 تا 90 وات ساعت در لیتر هستند.

مشکل اصلی باتری های سرب اسید وزن سنگین و اندازه بزرگ آنهاست. صفحات سربی داخل باتری کاملا متراکم هستند که به وزن کلی می افزاید. و به دلیل چگالی انرژی کمتری که دارند، به باتری بزرگتری نیاز دارید تا انرژی مشابه باتری لیتیوم یونی را ذخیره کند.

در حالی که باتری‌های سرب اسیدی ارزان‌تر هستند، هزینه نصب و فضایی که اشغال می‌کنند می‌تواند یک اشکال باشد. بعلاوه، آنها در مقایسه با باتری های لیتیوم یونی، طول عمر کمتری دارند، که به این معنی است که باید آنها را بیشتر تعویض کنید.

باتری های جریان

باتری های جریان کمی با دو نوع دیگر متفاوت هستند. به جای ذخیره انرژی در الکترودهای جامد مانند باتری های لیتیوم-یون و سرب-اسید، انرژی را در الکترولیت های مایع ذخیره می کنند. چگالی انرژی آنها نسبتاً کم است، معمولاً در محدوده 20 تا 50 Wh/L.

با این حال، باتری های جریان دارای مزایایی هستند. آنها را می توان به راحتی با افزایش اندازه مخازن الکترولیت بزرگ کرد. این آنها را به گزینه خوبی برای پروژه های ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ تبدیل می کند. و از آنجایی که الکترولیت ها قابل تعویض هستند، طول عمر بسیار بالایی دارند.

با این حال، وقتی صحبت از استفاده خانگی می شود، چگالی انرژی کمتر آنها به این معنی است که برای ذخیره مقدار قابل توجهی انرژی به یک سیستم بزرگتر نیاز دارید.

سیستم های همه در یک

ماسیستم ذخیره انرژی مسکونی همه - در - یکبهترین های هر دو دنیا را ترکیب می کند. از باتری های لیتیوم یونی با چگالی بالا استفاده می کند و تمام اجزای لازم مانند اینورترها و شارژرها را در یک واحد ادغام می کند. این کار نصب و استفاده از آن را در منزل آسان می کند.

طراحی All-in-one همچنین به استفاده بهینه از فضا کمک می کند. با یک باتری با چگالی بالا در هسته آن، می توانید مقدار زیادی انرژی را در یک فضای نسبتاً کوچک ذخیره کنید.

باتری های دیواری

اگر فضای کافی ندارید، ماباتری دیواری برای خانهیک گزینه عالی است این باتری ها به گونه ای طراحی شده اند که بر روی دیوار نصب می شوند و باعث صرفه جویی در فضای با ارزش کف خانه شما می شود.

به لطف فناوری لیتیوم - یون با چگالی بالا، آنها می توانند مقدار مناسبی از انرژی را بدون اشغال فضای بیش از حد دیوار ذخیره کنند. آنها همچنین به راحتی نصب می شوند و می توانند یک مکمل عالی برای هر تنظیم ذخیره انرژی خانه باشند.

عوامل موثر بر چگالی انرژی

توجه به این نکته مهم است که چگالی انرژی باتری می تواند تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار گیرد. دما یکی از بزرگترین عوامل است. باتری ها در دماهای متوسط ​​عملکرد بهتری دارند. اگر هوا خیلی گرم یا خیلی سرد باشد، چگالی انرژی می تواند کاهش یابد و عملکرد باتری آسیب ببیند.

سن باتری نیز نقش دارد. با قدیمی شدن باتری، چگالی انرژی آن به تدریج کاهش می یابد. این به این دلیل است که واکنش‌های شیمیایی درون باتری با گذشت زمان کمتر کارآمد می‌شوند.

نرخ شارژ و دشارژ نیز می تواند بر چگالی انرژی تأثیر بگذارد. اگر باتری را خیلی سریع شارژ یا دشارژ کنید، می تواند باعث استرس باتری و کاهش چگالی انرژی آن شود.

انتخاب باتری مناسب بر اساس چگالی انرژی

هنگام انتخاب یک سیستم ذخیره باتری خانگی، چگالی انرژی تنها یک فاکتور است که باید در نظر گرفته شود. همچنین باید به انرژی مورد نیاز خود، فضای موجود در خانه، بودجه خود و طول عمر باتری فکر کنید.

اگر فضای محدودی دارید و می خواهید مقدار زیادی انرژی ذخیره کنید، یک باتری لیتیوم یونی با چگالی بالا مانند باتری 10 کیلووات ساعتی سیستم ذخیره انرژی خورشیدی در خانه باتری لیتیوم LiFePO4 ممکن است بهترین انتخاب باشد. از سوی دیگر، اگر بودجه کمی دارید و فضای زیادی دارید، یک باتری سرب اسید می تواند برای شما کار کند.

نتیجه گیری

در نتیجه، چگالی انرژی عامل مهمی در مورد سیستم های ذخیره سازی باتری خانه است. چگالی انرژی بیشتر به معنای ذخیره انرژی بیشتر در فضای کوچکتر است که برای صاحبان خانه عالی است. باتری‌های لیتیوم یونی بالاترین چگالی انرژی را در میان انواع باتری‌های معمولی ارائه می‌دهند که آنها را به یک انتخاب محبوب تبدیل می‌کند.

ما در شرکت ما طیف وسیعی از سیستم های ذخیره سازی باتری خانگی را با چگالی انرژی مختلف برای رفع نیازهای خاص شما ارائه می دهیم. چه به دنبال یک سیستم جمع و جور همه در یک سیستم یا یک باتری دیواری باشید، ما شما را تحت پوشش قرار می دهیم.

اگر مایلید درباره سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری خانه ما اطلاعات بیشتری کسب کنید یا می‌خواهید در مورد نیازهای ذخیره انرژی خود صحبت کنید، با خیال راحت تماس بگیرید. ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم انتخاب مناسبی برای خانه خود داشته باشید.

مراجع

• "تکنولوژی های ذخیره انرژی باتری برای شبکه - کاربردهای مقیاس" توسط پژوهشکده نیروی برق
• کتاب راهنمای باتری ها توسط دیوید لیندن و توماس بی ردی