เช่นเดียวกับแผงโซลาร์เซลล์ประเภทต่างๆ ที่เปลี่ยนวิธีการใช้งานและบำรุงรักษาระบบพลังงานแสงอาทิตย์ แบตเตอรี่หลายประเภทจะส่งผลต่อประสิทธิภาพและการบำรุงรักษาระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์บวก หากใครกำลังมองหาผลิตภัณฑ์เก็บพลังงานราคาถูกและทนทาน แบตเตอรี่ตะกั่วกรดอาจเป็นทางเลือกที่ดี แต่นั่นก็ต้องการการบำรุงรักษาเพิ่มเติม ระบบจัดเก็บแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นตัวเลือกหลักสำหรับเจ้าของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่ต้องการวิธีการที่ไม่ต้องบำรุงรักษา แต่ไม่เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
งานบำรุงรักษาแบตเตอรี่ในระดับต่างๆ อาจส่งผลต่อระบบจัดเก็บพลังงานที่ใช้สำหรับการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงาน ข้อมูลต่อไปนี้จะอธิบายข้อกำหนดในการบำรุงรักษาของผลิตภัณฑ์จัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ทั่วไปหลายชนิดที่ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์: แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบตเตอรี่ตะกั่วกรด แบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียม แบตเตอรี่แบบไหล
(1) แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
เบรนท์ แฮร์ริส ผู้ก่อตั้งและซีทีโอของ Eguana Technologies ระบุ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นผลิตภัณฑ์เก็บพลังงานทางเลือกสำหรับการใช้งานพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่ เนื่องจากมีความหนาแน่นสูง การบำรุงรักษาต่ำ และต้นทุนต่ำ แบตเตอรี่ลิเธียมไม่เหมาะสำหรับการใช้งานเฉพาะบางประเภท เช่น ช่วงอุณหภูมิที่สูงมาก หรือในที่ที่ต้องการการจัดเก็บพลังงานในระยะยาว และแบตเตอรี่อื่นๆ อาจมีความคุ้มค่ามากกว่า รายการบำรุงรักษาที่ใหญ่ที่สุดสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนคืออัตราการย่อยสลาย เช่นเดียวกับแบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือ แบตเตอรี่ลิเธียมที่ใช้ในระบบกักเก็บพลังงานในโรงผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์จะหมดลงอย่างรุนแรงหลังจากมีประจุและคายประจุออกมาจำนวนหนึ่ง นักพัฒนาต้องวางแผนสำหรับอัตราการย่อยสลายนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสองประเภทที่พบบ่อยที่สุดที่ใช้ในโครงการพื้นที่จัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์บวก ได้แก่ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟต (LFP) และแบตเตอรี่ลิเธียมนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์ (NMC)
(2) แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟต (LFP)
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟต (LFP) เป็นแบตเตอรี่ที่ปลอดภัยและทนทาน เนื่องจากไม่มีการใช้โคบอลต์ จึงไม่มีปัญหาด้านความร้อน (ไฟไหม้) และไม่จำเป็นต้องมีมาตรการระบายอากาศหรือความเย็น ดังนั้นจึงสามารถติดตั้งในอาคารได้ง่าย จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานเก็บพลังงานในที่พักอาศัย Sonnen Corporation ผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟต (LFP) ระบุว่าแบตเตอรี่ดังกล่าวเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่เก็บพลังงานแบบอยู่กับที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อจำเป็นต้องหมุนเวียนแบตเตอรี่ทุกวันเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ด้วยตนเองและบริการที่เชื่อมต่อกับกริด
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟต (LFP) ไม่ต้องการการบำรุงรักษาอีกต่อไป แต่ตำแหน่งที่ติดตั้งอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงาน แบตเตอรี่ลิเธียมจำเป็นต้องใช้ระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ที่จะตรวจสอบอุณหภูมิของแบตเตอรี่แต่ละก้อน สถานะการชาร์จ อายุการใช้งาน ฯลฯ ของแบตเตอรี่โดยอัตโนมัติเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุด ตราบใดที่ติดตั้งระบบกักเก็บพลังงานไว้ในช่วงอุณหภูมิและระดับความสูงที่ยอมรับได้ ไม่จำเป็นต้องมีมาตรการบำรุงรักษา
Carlos Restrepo รองประธานฝ่ายเทคโนโลยีของ Sonnen กล่าวว่าตราบใดที่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟต (LFP) ถูกจัดเก็บและติดตั้งไว้ในสถานที่ที่ตรงกับสภาพแวดล้อมที่ใช้ผลิตภัณฑ์ มันสำคัญ. แบตเตอรี่ไม่จำเป็นต้องเตรียมพร้อมสำหรับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิตามฤดูกาล"
Brad Hansen ซีอีโอของ EnSync Energy กล่าวว่า "แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟต (LFP) สามารถถูกคุกคามจากการชาร์จไฟเกิน อุณหภูมิสูง หรือแม้แต่ความเสียหายทางกายภาพและความเครียด ดังนั้นจำเป็นต้องรักษาความปลอดภัย เมื่อแบตเตอรี่ถูกใช้ในหรือใกล้ พื้นที่ใช้สอย การเลือกแบตเตอรี่ที่ปลอดภัยที่สุดเป็นส่วนสำคัญของระบบเป็นแนวทางที่สำคัญ"
(3) แบตเตอรี่ลิเธียมนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์ออกไซด์ (NMC)
แบตเตอรี่ลิเธียมนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์ออกไซด์ (NMC) มีความทนทานและปลอดภัยมาก ตราบใดที่มีการตรวจสอบโดยระบบการจัดการแบตเตอรี่ การเพิ่มองค์ประกอบ เช่น นิกเกิลและแมงกานีสให้กับเคมีของแบตเตอรี่ แบตเตอรี่สามารถเก็บไฟฟ้าได้มากกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนประเภทอื่น
เช่นเดียวกับแบตเตอรี่ลิเธียมอื่นๆ แบตเตอรี่ลิเธียมนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์ออกไซด์ (NMC) ไม่ต้องการการบำรุงรักษาที่สำคัญ ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) จะตรวจสอบแรงดัน กระแสไฟ และอุณหภูมิของแบตเตอรี่เพื่อความปลอดภัยและอายุการใช้งาน
Harris จาก Eguana กล่าวว่า "การทำงานอย่างสุดขั้วอาจทำให้อายุการใช้งานของแบตเตอรี่สั้นลง และระบบตรวจสอบจะบันทึกการทำงานผ่านระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) เพื่อแจ้งการเคลมการรับประกัน ในสภาวะการทำงานที่ไม่ปลอดภัยใดๆ ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) จะปิดตัวลง ลงระบบ” ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ของบริษัทใช้แบตเตอรี่ลิเธียมนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์ออกไซด์ (NMC) จาก LG Chem
แบตเตอรี่ลิเธียมนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์ออกไซด์ (NMC) สามารถใช้ได้ในฤดูหนาว ตราบใดที่มีการยืนยันช่วงอุณหภูมิที่ปลอดภัย
“หากต้องการระบบกักเก็บพลังงานตามฤดูกาล ก็ควรเก็บไว้ในที่ร่ม” แฮร์ริสกล่าว โดยอ้างว่าฤดูหนาวของแคนาดาเป็นตัวอย่างที่รุนแรง
(4) แบตเตอรี่ Flow - โดยเฉพาะแบตเตอรี่สังกะสีโบรไมด์ (ZNBR)
แบตเตอรี่แบบไหลซิงค์โบรไมด์ (ZNBR) (ส่วนใหญ่ผลิตโดย Primus Power) เหมาะอย่างยิ่งสำหรับระบบจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่ในระยะยาว แบตเตอรี่ของ Flow ใช้ส่วนประกอบทางเคมีสองชิ้นที่ละลายในของเหลวที่คั่นด้วยเครื่องแยกเพื่อให้ประจุไฟฟ้า แบตเตอรีซิงค์โบรไมด์ (ZNBR) มีเกลือซิงค์โบรไมด์ที่ละลายในอิเล็กโทรไลต์ เทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่ใช้โดย Primus Power แตกต่างเล็กน้อยจากแบตเตอรี่กระแสไฟซิงค์โบรไมด์ (ZNBR) ทั่วไป และตัวแยกไม่จำเป็นต้องทำความสะอาดหรือเปลี่ยนใหม่ Primus Power ใช้ถังเก็บเพื่อเก็บอิเล็กโทรไลต์ และแบตเตอรี่แบบไหลมีรอบการชาร์จและการคายประจุที่ไม่จำกัดโดยไม่ลดทอนประสิทธิภาพการทำงาน โดยทั่วไปแบตเตอรี่ Flow ต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย
แบตเตอรี่ของโฟลว์เปรียบเสมือนเซลล์เชื้อเพลิง จึงเป็นเพียงแค่กล่องที่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอิเล็กโทรไลเซอร์ Primus กล่าวว่าผลิตภัณฑ์ Energy Pods ต้องการเพียงการเยี่ยมชมการบำรุงรักษาประจำปีจากช่างเทคนิคด้านการปฏิบัติงานและการบำรุงรักษาที่ผ่านการรับรอง (O&M) เพื่อทำการตรวจสอบตามปกติ เปลี่ยนไส้กรองอากาศ และเติมอิเล็กโทรไลต์ แบตเตอรี่ Flow สามารถใช้ได้ในฤดูหนาวและสามารถติดตั้งได้ในสภาพอากาศที่เย็นจัด
"เราตรวจสอบแบตเตอรี่ที่ใช้งานทั้งหมดทุกวันตลอด 24 ชั่วโมงเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานถูกต้องและแก้ไขปัญหาที่อาจเกิดขึ้นในเชิงรุก ข้อมูลนี้ยังมีให้สำหรับผู้ให้บริการ O&M ของเจ้าของในแบบเรียลไทม์" CCO Jorg Heinemann ของ Primus Power กล่าว แบตเตอรี่ได้รับการออกแบบมาให้ใช้งานได้ยาวนานตราบเท่าที่โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์พร้อมโซลูชันกักเก็บพลังงาน และไม่ต้องการการเพิ่มเติมหรือเปลี่ยนทดแทนตามปกติ เช่น แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน"
(5) แบตเตอรี่ตะกั่วกรด
เป็นที่ทราบกันดีว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรดมีความน่าเชื่อถือและราคาไม่แพง โครงสร้างคล้ายตารางของพวกมันถูกแช่ในอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นกรด ซึ่งอิเล็กโทรไลต์อาจต้องการการเติมเต็มในระยะยาว แบตเตอรีมีน้ำหนักมากเนื่องจากวัสดุ และบางชนิดต้องติดตั้งในบริเวณที่มีอากาศถ่ายเท ข้อกำหนดในการใช้งานและการบำรุงรักษาเป็นที่เข้าใจกันดี ณ จุดนี้ ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับการใช้งานการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์และการจัดเก็บส่วนใหญ่ และควรเก็บไว้ในที่แห้งและมีอุณหภูมิปานกลาง
ควรตรวจสอบการเชื่อมต่อขั้วของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดหลายครั้งต่อปี เพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่คลายออกเมื่อเวลาผ่านไป ต้องเติมแบตเตอรี่ตะกั่วกรดที่มีน้ำกลั่นเป็นประจำ แบตเตอรี่เครื่องแยกไฟเบอร์กลาส (AGM) และแบตเตอรี่เจลตะกั่วกรดถูกปิดผนึกอย่างผนึกแน่น ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องเติมอิเล็กโทรไลต์
หากไม่ได้ใช้แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดชั่วคราว จะต้องจัดเก็บแบตเตอรี่ไว้อย่างเหมาะสม โทรจันแบตเตอรี่บอกว่าแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดจะคายประจุเองเมื่อเวลาผ่านไป และจำเป็นต้องชาร์จให้อยู่ในระดับต่ำสุดแม้ว่าจะไม่ได้เชื่อมต่อกับโหลดก็ตาม อัตราการคายประจุเองนี้จะแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิ โดยที่อุณหภูมิสูงจะเพิ่มอัตราการคายประจุและอุณหภูมิต่ำจะทำให้อัตราการคายประจุลดลง
ผู้เชี่ยวชาญด้านแบตเตอรี่โทรจันกล่าวว่า "การบำรุงรักษาที่จำเป็นสำหรับแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดนั้นไม่ยาก แต่งานบำรุงรักษามีขนาดใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดที่ต้องเติมน้ำ เมื่อเติมน้ำกลั่นเพื่อเติมน้ำกลั่น ระดับอิเล็กโทรไลต์ กรดจะถูกสัมผัส เราแนะนำให้เจ้าหน้าที่บำรุงรักษาแบตเตอรี่สวมแว่นตานิรภัยและถุงมือ หากลูกค้ากังวลเรื่องการบำรุงรักษาแบตเตอรี่ สามารถขอความช่วยเหลือจากภายนอกเพื่อดำเนินงานนี้ได้"
(6) แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม (NiCd)
แบตเตอรี่นิกเกิลเป็นส่วนประกอบในอุดมคติสำหรับการติดตั้งนอกกริดจากระยะไกลในแอปพลิเคชันที่มีความต้องการสูง ซึ่งต้องการพลังงานสำรองที่เชื่อถือได้และไม่สามารถบำรุงรักษาตามปกติได้ พวกมันทำงานได้ดีในอุณหภูมิที่สูงเกินไปและการคายประจุที่ลึก
EnerSys กล่าวว่าควรตรวจสอบและเติมแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม (NiCd) อย่างสม่ำเสมอเช่นเดียวกับผู้ดูแลแบตเตอรี่ตะกั่วกรด เนื่องจากแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม (NiCd) สามารถทำงานได้ในช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้าง คุณจึงไม่ต้องเตรียมตัวสำหรับความหนาวจัดในฤดูหนาว แต่ไม่ควรเก็บแบตเตอรี่ที่อุณหภูมิต่ำกว่า -22 องศา F นิกเกิล-แคดเมียม (NiCd) ) สามารถเก็บแบตเตอรี่ (ไม่ได้เชื่อมต่อกับโหลด) ได้นานถึง 12 เดือน ตราบใดที่สภาพแวดล้อมยังแห้งและอยู่ในช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสม
Jay Frankhouser ผู้อำนวยการฝ่ายพัฒนาธุรกิจและการตลาดด้านพลังงานสำรองที่ EnerSys เจ้าของระบบแบตเตอรี่สามารถอ่านค่าแรงดันไฟฟ้าและระดับอิเล็กโทรไลต์บนแบตเตอรี่ NiCd ได้อย่างง่ายดาย เจ้าของระบบแบตเตอรี่สามารถเติมน้ำได้ แต่จะต้องใช้มาตรการป้องกันความปลอดภัยตามที่ระบุไว้ในคู่มือการติดตั้งและการใช้งาน ขณะทดสอบความจุหรือ การทดสอบทางอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ควรทำโดยช่างผู้ชำนาญ "