Что такое LiFePO4-аккумуляторы и их роль в системах хранения энергии для альтернативных электростанций

1. Что такое LiFePO4-аккумуляторы
2. Особенности технологии LiFePO4-аккумуляторов
3. Сравнительная таблица
4. Преимущества LiFePO4-аккумуляторов для альтернативной энергетики
5. Где применяются LiFePO4-батареи в системах хранения альтернативной энергии
6. Экологичность LiFePO4-батарей
7. Заключение

Солнечные, ветровые, геотермальные и гибридные электростанции эффективны при подходящих погодных условиях. Однако их комплектация аккумуляторными батареями позволяет обеспечить устойчивую и эффективную энергетику даже в те периоды, когда электричества генерируется немного. Литий-железо-фосфатные аккумуляторы LiFePO4 – безопасные и устойчивые к перегреву устройства. Они лучше всего подходят для того, чтобы сохранять и накапливать энергию, полученную от альтернативных источников. Благодаря системам хранения можно создавать резервные и автономные системы электроснабжения как для частных домов, так и для крупных производственных предприятий.

Особенности технологии LiFePO4-аккумуляторов

Аккумуляторы с литий-феррофосфатным катодом и углеродным анодом представляют собой литий-ионные ячейки с проводящей средой и сепараторной мембраной между катодом и анодом. Литий-железо-фосфатный аккумулятор:

• стабильный и долговечный;

• хорошо переносит перепады температур;

• не подвержен взрывам при перенапряжении.

Благодаря термостойкости, кристаллической структуре литий-железо-фосфата и отсутствию в корпусе батарей кислот или вредных газов LiFePO4-аккумуляторы могут устанавливаться как на улице, так и в помещениях. Они отлично подходят для домашних солнечных электростанций или ветрогенераторов, поскольку легко переносят полный разряд. Способны в течение длительного времени хранить сгенерированное электричество для использования в непредвиденных ситуациях.

LiFePO4 аккумулятор имеет стабильный разряд, как видно из графика ниже.

В процессе разряда напряжение в течение длительного времени плавно и незначительно снижается, после чего резко падает перед тем, как полностью разрядиться или отключиться при помощи управляющего устройства BMS.

Сравнительная таблица

Сравнение усредненных параметров наиболее распространенных аккумуляторов для солнечных и других альтернативных энергетик можно увидеть в таблице ниже. В качестве примера LiFePO4 батареи взято устройство украинского бренда LogicPower:

Таблица позволяет наглядно убедиться, что диапазон температур, циклический ресурс, большой срок эксплуатации и низкий саморазряд литий-железо-фосфатных аккумуляторов позволяют солнечным станциям или ветрякам эффективно накапливать энергию и быстро окупаться благодаря отсутствию необходимости часто менять батареи.

Из-за особенностей литий-ионной технологии LiFePO4-аккумуляторы сами по себе не очень емкие, но легко соединяются последовательно или параллельно и собираются в АКБ нужной емкости. Благодаря этому альтернативные станции с LiFePO4-батареями можно легко масштабировать и подстраивать под потребности потребителей и объем генерируемой энергии.

Преимущества LiFePO4-аккумуляторов для альтернативной энергетики

У LiFePO4-батарей есть масса преимуществ перед другими типами аккумуляторов. Они:

• Долговечные и имеют тысячи циклов разряда/заряда, что идеально для небольших домашних солнечных или ветряных электростанций. В условиях нестабильной инсоляции и силы ветра в течение года позволяют накапливать энергию в аккумуляторах в благоприятные периоды и тратить в безветренную или пасмурную погоду.

• Высокоэнергоэффективны. Имеют малый процент саморазряда и быстро заряжаются. Если мини-станция гибридная, купить литий-железо-фосфатный аккумулятор можно в качестве резервного. Его можно быстро подзарядить от сети электропередач и использовать в периоды, когда генерация низкая.

• Безопасны и способны в течение длительного времени бесперебойно работать на объектах альтернативной энергетики. Имеют очень низкий уровень возгорания или перегрева, подходят для бытового и коммерческого использования.

• Просты в установке и обслуживании, имеют большую плотность энергии и легко масштабируются в высокоемкостные АКБ для крупных солнечных станций и ветряков.

Литий-железо-фосфатные батареи имеют стабильную емкость при температуре окружающей среды до –10°С. Но могут использоваться и при более сильных морозах, если добавить систему обогрева. Аккумуляторы этого типа легко интегрируются в готовые системы солнечных или ветряных электростанций и могут управляться дистанционно при помощи инновационных интеллектуальных систем. Это позволяет легко менять настройки станции, переключаться в автономный режим или мониторить состояние АКБ.

Где применяются LiFePO4-батареи в системах хранения альтернативной энергии

Можно LiFePO4-аккумуляторы купить для использования в таких системах:

• Стационарные системы накопления энергии для солнечных и ветровых электростанций. Батареи позволяют накапливать энергию от фотоэлементов солнечных батарей в солнечные дни или от ветрогенераторов в ветреную погоду и использовать в периоды, когда альтернативной энергии вырабатывается недостаточно.

• Автономные энергоустановки. LiFePO4 имеют большую емкость, благодаря чему широко применяются в жилых комплексах и коттеджных поселках, особенно удаленных от централизованного электроснабжения. Литий-феррофосфатные аккумуляторы устанавливаются в дата-центрах, лабораториях, медицинских учреждениях, на строительных площадках и промышленных объектах.

• Гибридные системы резервного питания для электроснабжения жилых и коммерческих зданий в сочетании с солнечными панелями или ветровыми установками. Надежные и долговечные LiFePO4-батареи обеспечивают стабильность энергоснабжения даже при отключениях света или авариях.

Применение батарей позволяет рационально использовать энергию, полученную от альтернативных источников, распределять ее в регионах с перебоями в электроснабжении. LiFePo4 аккумулятор, заряженный в период высокой солнечной активности, может питать электротранспорт, оборудование ЖКХ. Собранные из отдельных литий-феррум-фосфатных ячеек АКБ способны обеспечивать электроэнергией огромные производственные цеха, сокращая таким образом выбросы углерода.

Экологичность LiFePO4-батарей

У аккумуляторов LiFePO4 длительный срок эксплуатации. Они способны работать в 10 раз дольше, чем батареи любого другого типа. Простая утилизация и возможность полной переработки после окончания срока службы делает эти батареи экологичными и выгодными для бизнеса.

Литий-железо-фосфатные аккумуляторы не имеют в составе токсичных веществ. В отличие от свинцово-кислотных и гелевых батарей, LiFePO4 не выделяют в атмосферу вредные испарения, не содержат свинец и кадмий.

Заключение

Низкий саморазряд и большой срок работы LiFePO4-аккумуляторов позволяют на основе отдельно взятых компактных и легких батарей собрать огромные хранилища, которые способны обеспечить электричеством предприятия и целые населенные пункты. Это особенно важно ввиду частых отключений света. Надежность, высокий уровень безопасности, экологичность и очевидная экономическая выгода делают батареи LiFePO4 отличным дополнением домашних и промышленных солнечных электростанций и ветряков.

Передовая LiFePO4-технология уже дала толчок для усовершенствования систем хранения электричества в сфере альтернативной энергетики. Стабильное напряжение, высокие пиковые токи и низкая потеря емкости литий-железо-фосфатными аккумуляторами позволили создать уникальные энергетические решения, а в долгосрочной перспективе наверняка изменят наше представление об энергосистемах в общем.