היכנס לכל מתקן סולארי מסחרי משלוש השנים האחרונות, ותבחין במשהו - ארונות הסוללה הולכים ומצטמצמים בזמן שמספרי הקיבולת ממשיכים לטפס. זו טכנולוגיית ליתיום יון שעושה את מה שהיא עושה הכי טוב.
אנחנו מתקינים מערכות אחסון סולאריות-plus- ברחבי בריטניה ואירופה מאז 2016, אז חומצת עופרת-עדיין הייתה ברירת המחדל. המעבר לסוללות ליתיום יון לאגירת אנרגיה סולארית לא היה רק בעקבות מגמות. זה הסתכם במספרים אמיתיים, ביצועי האתר בפועל, ולמען האמת, פחות קריאות חירום בשעה 02:00.
בדיקת המציאות: מה באמת חשוב באחסון סולארי
הנה מה שאף אחד לא אומר לך בחוברות המבריקות - מערכת הסוללות שלך תייצר או תשבור את החזר ה-ROI שלך בשמש. מערך סולארי של 100kWp יחד עם אחסון לא מספק זה כמו שיש פרארי עם מיכל דלק בגודל של כוס קפה. בטח, זה נראה מרשים, אבל הביצועים לא שם.
שלושה דברים קובעים אם האחסון הסולארי שלך אכן עובד:
כמה מחזורים אתה יכול לסחוט לפני ההחלפה
כמה מהר הוא יכול להיטען כאשר השמש שלך מגיע לשיא בצהריים
האם הוא שומר על קיבולת כאשר המתקן שלך פועל 24/7 בחום יולי
סוללות ליתיום יון מסמרות את שלושתן. חומצת-עופרת? לא כל כך.
חיי מחזור: המספר שבאמת חשוב
התקנות Tesla Powerpack שאנו עוקבים אחריהן מגיעות ל-4,000+ מחזורים עם השפלה מינימלית. זה בערך 11 שנים של רכיבה יומית על אופניים. השווה את זה לחומצה-עופרת מוצפת אולי ב-1,500 מחזורים אם יתמזל מזלך ותשמור עליהם באדיקות.
BYD Battery-מערכות Box Premium שפרסנו במתקני ייצור - בממוצע של 6,000 מחזורים ב-80% עומק פריקה. המתמטיקה היא פשוטה: עלות מוקדמת של 45,000 ליש"ט, אורך חיים תפעולי של 15 שנים, מסתכמת בכ-8.20 ליש"ט ליום עבור 250 קילו-וואט של אחסון שמיש.
נסה לקבל את המספרים האלה מכל כימיה אחרת. המתחרה הקרוב ביותר הוא כנראה נתרן-גופרית, אבל בהצלחה במציאת מישהו שיתקין ותחזק את המערכות האלה מחוץ לפרויקטים בקנה מידה-תשתית.
מהירות הטעינה חשובה יותר ממה שאתה חושב
המערך הסולארי שלך מייצר שיא הספק בין 11:00-14:00 ברוב הימים. זה בערך חלון של 3 שעות כדי ללכוד את רוב הדור שלך. סוללות ליתיום יון יכולות להתמודד עם קצבי טעינה של 1C בנוחות - זוהי טעינה מלאה בשעה אחת.
התקנו בשנה שעברה מערכת LG Chem RESU של 500kWh במפעל לעיבוד מזון. מערך השמש דוחף 180 קילוואט בשעות השיא. הסוללות סופגות הכל, מגיעות ל-90% טעינה עד 13:30 ברוב הימים. עם חומצת עופרת- בקצב טעינה בטוח מרבי של 0.2C? תזדקק ל-2,500kWh של סוללות כדי לספוג את אותו הספק. זה פי 5 מהעלות, פי 5 מהשטח ותחזוקה גבוהה משמעותית.
מערכות Pylontech Force L2 מטפלות בטעינה רציפה של 0.5C מבלי להזיע. ביצועים-בעולם האמיתי על פני 23 התקנות: קבלת טעינה ממוצעת של 87% במהלך שיא השמש. ה-13% הנותרים הולכים לייצוא רשת או צריכת עומסים.
ביצועי טמפרטורה: איפה העופרת-מתפרקת
באוגוסט 2022, הטמפרטורות בחוץ הגיעו ל-32 מעלות. בתוך מארזי הסוללות הלא-מנושלים-האקלים שלנו? בקלות 40-45 מעלות. קיבולת החומצה של עופרת יורדת ל-70% מהקיבולת המדורגת בטמפרטורות אלו. ליתיום יון? בקושי שם לב עד שאתה חוצה 50 מעלות.
התקנות Samsung SDI ESS שפועלות אצלנו בסביבות מחסנים - ללא קירור פעיל, תנודות הטמפרטורה מ-5 מעלות ל-38 מעלות בעונתיות. לאחר שלוש שנים, שימור הקיבולת הנמדד הוא 94.3% ביחידות הוותיקות ביותר. ה-BMS מטפל בניהול תרמי באמצעות אפנון קצב טעינה. פשוט, יעיל, ללא צורך ביחידות צ'ילר.
הפוך את זה לאתרי חומצה מדור קודם שלנו-שדורשים HVAC ייעודי כדי לשמור על טמפרטורת חדר סוללה של 20-25 מעלות. זה תוספת של 2,400-3,600 פאונד בשנה בעלות קירור עבור מערכת של 500kWh.
יעילות שטח: הגורם שאף אחד לא מתקצב נכון
סוללות ליתיום יון אחסון אנרגיה סולארית מספקים פי 3-4 צפיפות האנרגיה של חומצת עופרת-. לא רק מוך שיווקי - מדידות התקנה בפועל.
פרויקט אחרון: מערכת ליתיום יון של 1MWh (Tesla Megapack) תופסת שטח רצפה של 18 מ"ר. התקנת חומצה-שווה עופרת? 65 מ"ר מינימום, בתוספת מסדרונות גישה ודרישות אוורור דוחפות את הסכום ל-90 מ"ר.
נכס תעשייתי בדרום מזרח אנגליה עולה כ-185 ליש"ט-240 למ"ר בשנה. זה 13,320-21,600 פאונד לשנה בעלויות שכר דירה נמנעות עבור פתרון הליתיום. הכפל ב-15 שנות חיי מערכת - אתה מסתכל על 200,000-300,000 פאונד בחיסכון במקום בלבד.
בנוסף, מערכות ליתיום יכולות להיערם בצורה אנכית. יש לנו התקנות סוללות Sonnen בחדרי מפעלים במרתף שבהם גובה התקרה היה מוגבל. נסה זאת עם חומצת עופרת-מוצפת ומנהל המתקנים שלך יפרוש.
תחזוקה: העלות הסמויה שכולם שוכחים
חומצת עופרת- דורשת בדיקות רבעוניות. רמות אלקטרוליטים, קורוזיה קצה, מטענים שיוויון. תקציב 4-6 שעות לביקור, 95-140 ליש"ט תעריף לשעה לטכנאים מוסמכים. זה 1,520-3,360 פאונד בשנה עבור מערכת בינונית.
ליתיום יון? בדיקה חזותית שנתית, אולי 30 דקות. בדוק יומני BMS מרחוק, ודא שאין התראות. עלות תחזוקה שנתית כוללת: 150-300 פאונד.
יש לנו 14 מערכות Huawei LUNA2000 שנפרסו מאז 2019. סך כל תקריות התחזוקה: שני עדכוני קושחה (מרחוק) והחלפת תפס אחד של דלת ארון. זמן השבתה לא מתוכנן כולל: 23 דקות בכל האתרים ביחד.
כשלי הליתיום יון היחידים שראינו היו שגיאות התקנה - כיווץ שגוי בחיבורי פס, מקרה אחד של חדירת מים מדליפת גג. אף אחת מהן לא הייתה בעיות בכימיה של הסוללה.
יעילות-בנסיעה הלוך ושוב: כל נקודת אחוז עולה כסף
ליתיום יון מספק יעילות של 92-96%- הלוך ושוב. עופרת-חומצה נאבקת להגיע ל-80% ביום טוב.
קח מערכת רכיבה יומית של 250kWh. ביעילות של 95% (ליתיום), אתה מבזבז 12.5kWh מדי יום. ביעילות של 78% (חומצה-עופרת), הפסולת היא 55kWh מדי יום. הפרש: 42.5kWh מדי יום, כ-15,500kWh בשנה.
בתעריף חשמל תעשייתי של 0.28 ליש"ט לקוט"ש, זה 4,340 ליש"ט בשנה בהפסדי יעילות טהורים. תכפיל ב-15 שנים, אתה זורק £65,000+ בהשוואה לליתיום יון.
מערכות LG Chem RESU שאנו עוקבים אחר יעילות ממוצעת של 94.7% הלוך ושוב-בתנאים-במציאות. מערכות Dyness PowerDepot עוקבות אחר 93.2% לאחר שנתיים של פעילות. אלה אינם מספרי מעבדה - נתונים נמדדים בפועל ממערכות מותקנות.
דוגמאות מערכת אמיתיות: מה אנחנו בעצם מתקינים
מתקן ייצור - ברמינגהאם
מערך סולארי של 380kWp
600kWh Sungrow PowerStack (ליתיום ברזל פוספט)
הצריכה העצמית היומית- עלתה מ-34% ל-81%
הפחתה שנתית ביבוא רשת: 385MWh
תקופת החזר: 6.3 שנים כולל מימון מענק
18 חודשים תפעוליים, אפס תקלות תחזוקה
מרכז הפצה - מנצ'סטר
650kWp סולארי
800kWh BYD Battery-Box Premium HVS
גילוח שיא מפחית את עלויות הביקוש ב-18,400 פאונד בשנה
צריכה עצמית-סולרית ב-76% (בעבר 41% סולארית-בלבד)
המערכת מטפלת ב-1.8 מחזורים בממוצע יומי
תוחלת חיים צפויה: 14+ שנים על סמך עקומות השפלה
מתקן אחסון קר - גלזגו
420kWp סולארי
מערכת Pylontech Force H2 500kWh
יכולת כוח גיבוי: 4 שעות בעומס קריטי
עצמאות רשת בתקופות תמחור שיא
חיסכון חודשי: 4,200-5,800 פאונד בהתאם לעונה
שילוב עם גנרטור דיזל קיים להפסקות ממושכות
מהירות התקנה: זמן הוא כסף
מערכות ליתיום מותקנות מהר יותר. התקנה מסחרית 750kWh לאחרונה של Tesla Powerwall: שלושה ימים מהמסירה ועד להפעלה. חומצת עופרת- שווה תדרוש עבודת בסיס, התקנת אוורור, מילוי חומצה, טעינת היווצרות - בקלות 10-14 ימים.
פחות זמן התקנה פירושו פחות עלות קבלן, יצירת הכנסות מהירה יותר, סיכון פרויקט מופחת. בפרויקט הזה של 750kWh, חסכנו בערך 12,000 פאונד בעבודת התקנה בהשוואה לחלופת חומצת עופרת- המצוינת.
הכנסות משירותי רשת: הזדמנות הבונוס
סוללות ליתיום יון מגיבות מספיק מהר לשירותי תגובת תדרים. יש לנו חמישה אתרים שנרשמו ל-National Grid FFR (תגובה תדירותית). ההכנסות משתנות אך הן בממוצע 8-15 ליש"ט/קוואט לשנה עבור מערכות שמתאימות.
מערכת 500kW/600kWh מרוויחה כ-4,000 ליש"ט-7,500 בשנה בתשלומי FFR בלבד. זה בנוסף לחיסכון בצריכה עצמית-סולרית. חומצת עופרת- לא יכולה להגיב מספיק מהר כדי להעפיל - זמן תגובה טיפוסי הוא 2-3 שניות לעומת 200-400 מילישניות של ליתיום.
בטיחות: כימיה מודרנית של ליתיום היא לא מחשבים ניידים משנת 2010
דאגה נפוצה: "אבל ליתיום עולה באש!"
כימיה מודרנית של ליתיום ברזל פוספט (LFP) היא יציבה תרמית עד 270 מעלות. התקנות חדשות יותר משתמשות ב-LFP כמעט אך ורק - ללא סיכון לבריחה תרמית כמו כימיה קודמת של NMC.
כל מערכת כוללת:
BMS מרובת-רמות עם ניטור-ברמת התא
חיישני טמפרטורה כל 500 מ"מ
ניתוק אוטומטי בזיהוי תקלות
מערכות דיכוי FM-200 או Novec (תלוי באתר)
ניטור מרחוק עם התראות 24/7
על פני 47 מתקני ליתיום שאנו מתחזקים, אפס אירועי שריפה. שתי אזעקות שווא מגלאי עשן שמפעילים אבק. כיבוי BMS אחד ממתח הרשת. המערכת עשתה בדיוק מה שהיא צריכה - להגן על עצמה וניתקה בבטחה.
השורה התחתונה
סוללות ליתיום יון אחסון אנרגיה סולארית עולה יותר מראש. אין ויכוח על זה. אבל להפחית על פני חיי המערכת בפועל עם ביצועים-בעולם האמיתי? הפרמיה נעלמת.
נתוני רכש אחרונים:
חומצת-עופרת: 280-340 ליש"ט/קוט"ש מותקן
ליתיום יון: 420-580 פאונד/קוט"ש מותקן
אבל גורם בחיי מחזור:
חומצת עופרת-: £0.19-0.23 למחזור לקוט"ש
ליתיום יון: 0.07-0.10 פאונד למחזור לקוט"ש
הוסף עלויות תחזוקה, חיסכון במקום, רווחי יעילות - ליתיום מנצחים על סך עלות הבעלות בכל פעם שאנו מריצים את המספרים.
חברות עדיין מתקינות עופרת-חומצה בשנת 2024? בדרך כלל בגלל שהרכש הסתכל רק על עלות מוקדמת, או שהם מחליפים מערכות קיימות שבהן תשתית כבר קיימת. התקנות חדשות? ליתיום הוא מפרט ברירת המחדל אלא אם כן יש סיבה ספציפית אחרת.
מה בעצם לציין
אם אתה מפרט סוללות ליתיום יון לאחסון אנרגיה סולארית עבור פרויקט:
חפש אחריות של 6,000+ מחזורים ב-80% DoD. כל דבר פחות אינו תחרותי.
ודא שה-BMS תומך ביכולת יצירת רשת-אם אתה רוצה פונקציונליות של כוח גיבוי.
אשר תאימות למותג הממיר שלך - לא כל המערכות משחקות טוב ביחד. לפרוניוס, SMA, SolarEdge, Sungrow יש בדרך כלל תמיכה טובה בסוללה-של צד שלישי.
קבל נתוני ביצועים מדודים מהתקנות קיימות עם אותו מותג סוללות. גליונות הנתונים של היצרן שקרים. מערכות מותקנות לא.
ודא שהאחריות שלך מכסה ירידה בקיבולת באופן ספציפי, לא רק כשל קטסטרופלי. "אחריות ל-10 שנים" לא אומר כלום אם הקיבולת יורדת ל-60% בשנה 5.
תקציב להפעלה נכונה. ראינו יותר מדי מערכות בביצועים נמוכים מכיוון שמתקינים דילגו על תצורת BMS נכונה ופרופיל עומס.
זקוק לאחסון סולארי של ליתיום יון עבור המתקן שלך?התקנות אמיתיות, נתוני ביצועים ממשיים, ללא קשקושים במכירות. אנו מפרטים מה עובד, לא מה יש את המרווח הגבוה ביותר.