Uchování a skladování solární energie – jsou lithium-iontové solární baterie nejlepší možností?

Island a Paraguay se možná mohou na první pohled zdát úplně odlišné, ale jedno mají společné: jsou téměř 100% závislé na obnovitelné energii.

Proč je tedy pro velké země (třeba jako USA) tak obtížné dosáhnout pouhých 20 % výroby energie z obnovitelných zdrojů? Na tuto otázku existuje mnoho odpovědí, ale často uvidíte, že obnovitelné zdroje energie zde mají problém s přerušovanou dodávkou obnovitelné energie – což znamená, že nejsou dostatečně spolehlivé, aby běžely v celé této zemi.

To je částečně pravda. Dvě hlavní formy obnovitelné energie – solární a větrná energie – jsou považovány za zdroje s přerušovanou dodávkou, protože slunce vždy nesvítí a vítr ne vždy fouká. Nové technologie pro skladování energie, jako jsou lithium-iontové solární baterie, však umožňují napájet domy solární energií 24/7.

V tomto článku se blíže podíváme na lithium-iontové solární baterie, uvidíme, kolik stojí a prodiskutujeme jejich výhody a nevýhody.

Co je lithium-iontová solární baterie?

Lithiové solární baterie jsou dobíjecím řešením pro ukládání energie, které lze spárovat se solárním energetickým systémem pro ukládání přebytečné solární energie. Lithium-iontové baterie se běžně používají v dobíjecí elektronice, jako jsou mobilní telefony a v elektrických autech.

V roce 2015 populární výrobce elektrických automobilů Tesla oznámil svou novou lithium-iontovou solární baterii, Powerwall 1. Powerwall je baterie, která ukládá energii, detekuje výpadky energie a automaticky se stane elektrickým zdrojem vaší domácnosti když k výpadku dojde.

Uvedení Powerwallu 1 vyvolalo proud diskusí a výzkumů o skladování energie a vývoji nákladově efektivních solárních baterií. Díky tomu se Tesla stala jedním z předních výrobců baterií. Powerwall vydláždil cestu pro budoucnost lithium-iontových solárních baterií – stanovením cen za ukládání energie z baterií, podporou investic do sektoru skladování energie a vytvořením naděje, že by technologie baterií mohla stát se cenově dostupným pro průměrné rezidenční zákazníky.

Před vývojem Tesla Powerwall byla většina solárních skladovacích systémů složena z olověných baterií. V současné době je však na trhu mnoho lithium-iontových solárních baterií, takže každý majitel domu si pro může najít tu správnou volbu pro svoje potřeby.

Ale navzdory všemu humbuku kolem této nové technologie si průmysl i analytici zapomněli položit jednu jednoduchou otázku. Jsou lithium-iontové solární baterie nejlepší baterií pro systémy solárních panelů?

Kolik stojí lithium-iontové solární baterie?

Největší starostí většiny majitelů domů je, kolik je bude systém skladování energie stát. Celkové náklady na instalaci lithiového bateriového úložného systému mohou být kdekoli od 150 000Kč.

Cena se může lišit v závislosti na:

• Jakého výrobce si vyberete
• Vlastnostech baterie
• Kolik baterií potřebujete
• Náklady na instalaci

Obecně se dá říct, že náklady na instalaci lithium-iontových baterií jsou mnohem vyšší než náklady na instalaci olověných baterií. Instalace olověných baterií vám může vyjít kdekoli od 100 000Kč, ale jsou obecně o mnoho levnější – jsou zde prostě mnohem nižší než náklady, než na instalaci lithium-iontových solárních baterií.

Proč si tedy lidé nadále vybírají lithium-iontové baterie? Vyšší cenovka totiž přichází ruku v ruce se spoustou dalších výhod, které nemůžete získat s olověnými bateriemi, což pro některé ospravedlňuje vyšší náklady.

Jaké jsou výhody a nevýhody lithium-iontových solárních baterií?

Důvodem, proč zavedení lithium-iontových solárních baterií otřáslo solárním průmyslem, je to, že tato technologie nabízí řadu výhod oproti olověným bateriím.

Existují však některé případy, kdy olověná baterie může být dobrou volbou pro uložení vaší solární energie.

Výhody lithium-iontových solárních baterií

Mezi výhody lithium-iontových solárních baterií patří:

• Vyšší hloubka vybití (DoD)
• Dlouhá životnost
• Vyšší hustota energie
• Vysoká účinnost
• Menší údržba

Vyšší hloubka vybití (DoD)

Vyšší hloubka vybití (DoD) baterie je množství energie uložené v baterii, která byla použita, ve srovnání s celkovou kapacitou baterie. Nebo jinak, hloubka vybití je poměr kapacity využité během vybíjení a hodnotou zaručené kapacity (Hloubka vybití se většinou uvádí v %).

Lithium-iontové solární baterie jsou baterie s hlubokým cyklem, takže mají DoD kolem 95 %. Naproti tomu mnoho olověných baterií má DoD pouze 50 %. To znamená, že můžete využít více energie, která je uložena v lithium-iontové baterii, aniž byste ji museli tak často nabíjet.

Dlouhá životnost

Vzhledem k tomu, že lithium-iontové baterie mají vysokou hodnotu DoD a není třeba je nabíjet a dobíjet tak často, mají dlouhou životnost.

Většina lithium-iontových solárních baterií má minimální garantovanou životnost přibližně 10 let nebo životnost 10 000 cyklů – podle toho, co nastane dříve. Na druhé straně olověné baterie mají zaručenou životnost pouze kolem 5 let.

Vyšší hustota energie

Energetická hustota baterie udává, kolik energie baterie pojme vzhledem k fyzické velikosti baterie.

Lithium-iontové baterie mohou uložit více energie, aniž by zabíraly tolik místa jako olověné baterie, což je skvělé pro domácnosti s omezeným prostorem.

Vysoká účinnost

Lithium-iontové baterie mají vyšší hodnocení účinnosti zpáteční cesty než jiné typy solárních baterií na trhu.

Efektivita se vztahuje k množství využitelné energie, kterou získáte z baterie, v porovnání s tím, kolik energie bylo potřeba k jejímu uložení. Lithium-iontové baterie mají účinnost mezi 90 a 95 %.

Menší údržba

To, že se nemusíte starat o pravidelnou údržbu, je jedna z těch výhod, kterou prostě nemůžete připlatit. Lithium-iontové solární baterie nevyžadují tolik údržby jako zaplavené olověné baterie.

Výhody lithium-iontových solárních baterií

• Vysoká účinnost (až 95 %), minimální energetické ztráty.
• Dlouhá životnost (10–15 let), delší než u olověných baterií.
• Možnost hlubokého vybití (DOD 80–90 %) bez ztráty výkonu.
• Nízká údržba a provozní náklady.
• Kompaktní a lehké provedení.

Nevýhody lithium-iontových solárních baterií

• Vyšší pořizovací cena.
• Citlivost na extrémní teploty.
• Riziko přehřátí a požáru při nesprávném použití.

Alternativy k lithium-iontovým bateriím

Olověné baterie (AGM, gelové, trakční)

• Nižší pořizovací náklady.
• Vhodné pro méně náročné systémy.
• Kratší životnost (3–5 let).
• Nižší účinnost (60–80 %).
• Vyšší hmotnost.

Průtokové baterie (vanadové, zink-bromové)

• Extrémně dlouhá životnost (20+ let).
• Možnost 100% vybití bez poškození.
• Vysoké pořizovací náklady.
• Nižší účinnost než lithium-iontové.

Sodík-iontové baterie (nová technologie)

• Ekologičtější a bezpečnější než Li-ion.
• Levnější suroviny než lithium.
• Nižší energetická hustota než Li-ion.
• Stále ve vývoji, zatím méně dostupné.

Závěr – jsou lithium-iontové baterie nejlepší?

Pro většinu domácností a firemních solárních systémů jsou lithium-iontové baterie nejlepší volbou díky své účinnosti, dlouhé životnosti a nízkým provozním nákladům. Pokud hledáte levnější řešení, mohou být zajímavé olověné baterie, i když mají kratší životnost.

Pro ty, kdo sledují udržitelnost a dlouhodobé investice, stojí za to sledovat vývoj průtokových a sodík-iontových baterií.