Giống như các loại tấm pin mặt trời khác nhau thay đổi cách vận hành và bảo trì hệ thống năng lượng mặt trời, nhiều loại pin sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất và bảo trì của hệ thống lưu trữ cộng với năng lượng mặt trời. Nếu ai đó đang tìm kiếm một sản phẩm lưu trữ năng lượng rẻ và bền, thì pin axit-chì có thể là lựa chọn phù hợp, nhưng điều đó đòi hỏi phải bảo trì nhiều hơn. Hệ thống lưu trữ pin lithium-ion là một lựa chọn chính cho chủ sở hữu hệ thống năng lượng mặt trời yêu cầu phương pháp không cần bảo trì, nhưng chúng không phù hợp với môi trường khắc nghiệt.
Các mức độ khác nhau của công việc bảo trì pin có thể ảnh hưởng đến hệ thống lưu trữ năng lượng nào được sử dụng cho năng lượng mặt trời cộng với lưu trữ năng lượng. Phần sau đây sẽ giải thích các yêu cầu bảo trì của một số sản phẩm lưu trữ năng lượng pin phổ biến được sử dụng trong ngành sản xuất năng lượng mặt trời: pin lithium-ion, pin axit-chì, pin niken-cadmium, v.v.
(1) Pin Lithium-ion
Pin lithium-ion là sản phẩm lưu trữ năng lượng được lựa chọn cho hầu hết các ứng dụng năng lượng mặt trời do mật độ cao, bảo trì thấp và chi phí thấp. Pin lithium không phù hợp với một số ứng dụng cụ thể, chẳng hạn như phạm vi nhiệt độ khắc nghiệt hoặc nơi cần lưu trữ năng lượng lâu dài và các loại pin khác có thể tiết kiệm chi phí hơn. Hạng mục bảo trì lớn nhất đối với pin lithium-ion là tốc độ xuống cấp. Cũng giống như pin điện thoại di động, pin lithium được sử dụng trong các hệ thống lưu trữ năng lượng ở các cơ sở năng lượng mặt trời sẽ cạn kiệt nghiêm trọng sau một số lần sạc và xả nhất định. Các nhà phát triển phải lập kế hoạch cho tốc độ xuống cấp này. Hai loại pin lithium-ion phổ biến nhất được sử dụng trong các dự án năng lượng mặt trời cộng với lưu trữ là pin lithium iron phosphate (LFP) và pin lithium niken mangan coban (NMC).
(2) Pin lithium iron phosphate (LFP)
Pin Lithium Iron Phosphate (LFP) là loại pin an toàn và bền bỉ. Vì không sử dụng coban nên không có vấn đề thoát nhiệt (cháy) và không cần các biện pháp thông gió hoặc làm mát, vì vậy nó có thể dễ dàng lắp đặt trong nhà, khiến nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng lưu trữ năng lượng dân dụng. Theo Sonnen Corporation, nhà sản xuất pin lithium iron phosphate (LFP), loại pin này rất lý tưởng cho các ứng dụng lưu trữ năng lượng cố định, đặc biệt khi pin được yêu cầu quay vòng hàng ngày để tối ưu hóa khả năng tự tiêu thụ năng lượng mặt trời và các dịch vụ nối lưới.
Pin Lithium Iron Phosphate (LFP) không cần bảo trì nữa, nhưng vị trí lắp đặt pin có thể ảnh hưởng đến hiệu suất. Pin lithium bắt buộc phải sử dụng hệ thống quản lý pin (BMS) tự động theo dõi nhiệt độ, trạng thái sạc, vòng đời, v.v. của từng pin để tối đa hóa hiệu suất. Miễn là hệ thống lưu trữ năng lượng được lắp đặt trong phạm vi nhiệt độ và độ cao chấp nhận được, thì không cần phải thực hiện các biện pháp bảo trì.
Miễn là pin Lithium Iron Phosphate (LFP) được cất giữ và lắp đặt ở vị trí phù hợp với môi trường mà sản phẩm được triển khai, thì không cần phải bảo trì thường xuyên. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải giữ cho nhiệt độ pin tránh xa nhiệt độ quá cao để đảm bảo hiệu suất phù hợp. Không cần phải chuẩn bị pin cho sự thay đổi nhiệt độ theo mùa. "
Pin Lithium Iron Phosphate (LFP) có thể gặp phải nguy cơ sạc quá mức, nhiệt độ cao và thậm chí là hư hỏng vật lý và áp suất, vì vậy chúng cần được đảm bảo an toàn. Khi sử dụng pin trong hoặc gần không gian sống, việc chọn loại pin an toàn nhất là một phần thiết yếu của hệ thống là một nguyên tắc quan trọng. "
(3) Pin lithium niken mangan coban oxit (NMC)
Pin Lithium Nickel Mangan Cobalt Oxide (NMC) bền và rất an toàn miễn là chúng được giám sát bởi hệ thống quản lý pin. Bằng cách thêm các nguyên tố như niken và mangan vào thành phần hóa học của pin, pin có thể lưu trữ nhiều điện hơn các loại pin lithium-ion khác.
Giống như các loại pin lithium khác, pin lithium niken mangan coban oxit (NMC) không cần bảo dưỡng lớn. Một hệ thống quản lý pin (BMS) sẽ giám sát điện áp, dòng điện và nhiệt độ của pin để đảm bảo an toàn và tuổi thọ hoạt động.
Pin lithium niken mangan coban oxit (NMC) có thể được sử dụng trong mùa đông miễn là phạm vi nhiệt độ an toàn được xác nhận.
(4) Ắc quy chì-axit
Ai cũng biết rằng ắc quy chì-axit đáng tin cậy và rẻ tiền. Cấu trúc dạng lưới của chúng được ngâm trong chất điện phân có tính axit, chất điện phân có thể cần được bổ sung trong thời gian dài. Pin nặng do vật liệu và một số phải được lắp đặt ở khu vực thông gió. Tại thời điểm này, các yêu cầu vận hành và bảo trì của chúng đã được hiểu rõ, vì vậy chúng rất lý tưởng cho hầu hết các ứng dụng lưu trữ cộng với năng lượng mặt trời và nên được lưu trữ ở nơi khô ráo với nhiệt độ vừa phải.
Nên kiểm tra các đầu nối của ắc quy chì-axit nhiều lần trong năm để đảm bảo chúng không bị nới lỏng theo thời gian. Ắc quy chì-axit bị ngập cần được bổ sung nước cất thường xuyên. Ắc quy tách sợi thủy tinh (AGM) và ắc quy axit-chì dạng gel được hàn kín và do đó không cần bổ sung chất điện phân.
Nếu tạm thời không sử dụng ắc quy chì-axit thì cần phải bảo quản đúng cách. Ắc quy chì-axit tự phóng điện theo thời gian và cần được sạc ở mức tối thiểu ngay cả khi không kết nối với tải. Tốc độ tự xả này thay đổi theo nhiệt độ, với nhiệt độ cao làm tăng tốc độ xả và nhiệt độ thấp làm giảm tốc độ xả.
Việc bảo trì cần thiết cho ắc quy chì-axit không khó lắm, nhưng khối lượng công việc bảo trì lớn. Điều này đặc biệt đúng đối với ắc quy axit-chì cần thêm nước, sẽ bị lộ khi thêm nước cất để tăng mức điện phân. Nhân viên bảo trì pin nên đeo kính và găng tay an toàn. Nếu khách hàng đang bảo trì ắc quy, họ có thể nhờ sự trợ giúp từ bên ngoài để hoàn thành công việc này.
(5) Pin niken-cadmium (NiCd)
Pin dựa trên niken lý tưởng cho việc lắp đặt ngoài lưới điện từ xa trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe, nơi cần có nguồn điện dự phòng đáng tin cậy và không thể bảo trì thường xuyên. Chúng hoạt động tốt ở nhiệt độ khắc nghiệt và điều kiện phóng điện sâu.
Tương tự như thiết bị bảo dưỡng ắc quy chì-axit, ắc quy niken-cadmium (NiCd) cần được kiểm tra thường xuyên và bổ sung chất điện phân. Vì pin niken-cadmium (NiCd) có thể hoạt động trong dải nhiệt độ hoạt động rộng nên bạn không cần phải chuẩn bị cho thời tiết quá lạnh vào mùa đông, nhưng không nên bảo quản pin dưới -22 độ F. Niken-cadmium (NiCd) ) có thể cất giữ pin (không nối với tải) trong tối đa 12 tháng miễn là môi trường khô ráo và nằm trong phạm vi nhiệt độ thích hợp.