EN
Brzi linkovi
Решења за складиштење електричне енергије у домаћинству чувају вишак струје, било из електродистрибутивне мреже или из обновљивих извора као што су соларни панели, како би се могла користити када је потребна. Инсталација типично укључује неколико компонената које раде заједно: саме батеријске пакете, инвертор који претвара једносмерну струју у наизменичну и такозвани Систем за управљање батеријом (BMS). BMS има кључну улогу у осигуравању безбедности и ефикасног рада система. Литијум-јонске батерије постале су предностиран избор за већину новијих инсталација јер заузимају мање простора и трају много дуже у поређењу са старијим опцијама на бази оловних батерија. Генерално обезбеђују отприлике три до пет пута више циклуса пуњења пре него што буду морале да се замене, због чега су дугорочно далеко исплативије упркос вишем почетном трошку.
Када мрежа престане да ради, резервне батерије за кућу активирају се практично одмах, обично брже него они стари преносни генератори којима људи и даље верују. Већина система од 10kWh ће одржавати рад око 12 до 24 сата, осигуравајући основне потребе попут рада фрижидера, критичне медицинске опреме и основног осветљења. Верзије са литијум-јонским батеријама су знатно ефикасније, постижући ефикасност пуњења/пражњења од око 90 до 95%, у поређењу са само 70 до 85% код оловних алтернатива. Због тога су литијумске батерије много бољи избор за куће које имају потребу за поузданом енергијом током ванредних ситуација, посебно тамо где се погони често дешавају током године.
Većina kuća koje instaliraju baterije koristi tehnologiju litijum gvožđe-fosfat (LFP ili LiFePO4), jer ove baterije imaju oko 90% tržišnog učešća. One poseduju visoku gustinu energije od 150 do 200 Wh po kg, odlično rade sa standardnim solarnim invertorima i traju praktično zauvek – govorimo o otprilike 6.000 ciklusa punjenja, što se svodi na približno 10 do 15 godina ako se koriste svakodnevno. Ono što čini LFP toliko privlačnim jeste njihova bezbednost u poređenju sa drugim opcijama. Hemijski sastav se ne zapali lako kao kod nekih alternativa. Takođe, mnogo bolje podnose niske temperature u odnosu na mnoge konkurente i ne zahtevaju složene sisteme hlađenja koji rade neprekidno, što štedi novac i prostor u domaćinstvima gde je dostupan prostor za instalaciju ograničen.
Иако су батерије са оловом киселинама јефтиније за 50—70% мање (200—400 долара по kWh), трају само 500—1.000 циклуса и имају нижу ефикасност пуњења/пражњења (70—80%). Такође захтевају редовно одржавање и брзо се деградирају ако се испразне испод 50%, због чега нису погодне за дневно коришћење у соларним системима већ само за повремену резервну употребу.
Батерије натријум-сумпор раде на високим температурама, обично између 300 и 350 степени Celзијуса, што је прилично интензивно по било каквим мерилама. Оне имају ефикасност од око 80 до 85 процената и задржавају добру термалну стабилност, али ове карактеристике их углавном ограничавају на лабораторијске услове, а не на домаћу употребу. Што се тиче редокс-ток батерија, истичу се импресивним веком трајања од преко 20.000 циклуса пуњења и могу поднети продужено пражњење трајања од шест до дванаест сати или више. Међутим, цена им се креће од 500 до 1.000 долара по киловат-сату, плус захтевају доста простора, због чега су практичније за веће операције попут комерцијалних објеката или микромрежа, а не за појединачне домове.
| Metrički | Литијум-јон (LFP) | Sumpor-čelični | Редокс-ток |
|---|---|---|---|
| Ефикасност циклусног пуњења и празнjenja | 95—98% | 70—80% | 75—85% |
| Vek ciklusa | 6.000+ | 500—1.000 | 20,000+ |
| Održavanje | Nijedan | Mesečne provere | Квартална размена течности |
| Ризик од пожара | Nizak | Умерено | Zanemarljivo |
Батерије LFP обезбеђују најбољу равнотежу за домаћу употребу — рад без одржавања, висок степен ефикасности и двоструко дужи функционални век трајања у односу на системе са оловним батеријама.
Потрошња електричне енергије у домаћинству одређује оптимални капацитет батерије. Просечно америчко домаћинство користи 25—35 kWh дневно, али потребно складиштење зависи од циљева употребе:
| Scenarijo korišćenja | Препоручени капацитет | Ključne primene |
|---|---|---|
| Rezervne esencijale | 5—10 kWh | Фрижидер, осветљење, интернет |
| Делимична промена енергије | 10—15 kWh | Потреба за струјом у вечерњим часовима, клима уређај |
| Пун соларни складишни капацитет | 15+ kWh | Цео дом, резервно напајање више дана |
Литијум-јон системи су пожељни због њихове скалабилности и високе ефикасности.
Капацитет батерије (kWh) одређује колико дуго можете покретати уређаје; снага (kW) одређује колико их може радити истовремено. На пример, батерија од 5kWh са излазом од 5kW омогућава већу тренутну снагу од батерије од 10kWh са номиналном снагом од 3kW. Ускладите струју сталног испуштања са уређајима који имају највећу потрошњу:
Да бисте тачно одредили величину система:
Кућа која дневно користи 30 kWh са максималном потрошњом од 8 kW има користи од батерије од 15kWh са излазом од 10kW. Модуларни системи омогућавају проширење у будућности како се енергетски захтеви повећавају.
Соларни системи са батеријама обухватају панеле на крову и јединице за складиштење у кућанству, тако да људи могу задржати вишак соларне енергије уместо да сву ту енергију враћају дистрибутеру. Већина модерних инсталација користи LiFePO4 батерије заједно са специјалним хибридним инверторима који обављају обе функције истовремено. Ови уређаји преузимају директну струју са панела и претварају је у обичну струју за домаћинство, истовремено складиштећи вишак у банкама батерија. Колико ово смањује зависност од мреже доста варира у зависности од неколико фактора. Нека истраживања указују да власници кућа могу смањити зависност од спољашњих извора струје од чак четрдесет процената до чак осамдесет процената током периода када су цене струје највише. Наравно, стварни резултати знатно зависе и од локалних услова и квалитета опреме.
Соларне инсталације из периода око 2015. године и након тога углавном добро функционишу са батеријама када су повезане преко АЦ спреге, што у основи значи прикључивање батерије директно на главну расподелу струје. Међутим, код старијих система са ланчаним инвертерима, ситуација је мало компликованија. Власници кућа можда морају да инсталирају потпуно нови инвертер или пређу на један од ових новијих хибридних модела који могу управљати протоком енергије у оба смера. Добра вест је да већина људи има прилично добар повратак улагања након надоградње. Студије указују да се негде између половине до три четвртине уложених средстава врати током отприлике 8 до 12 година, захваљујући нижим рачунима за струју и резервном напајању током прекида. Нема лоше када је реч о повећању самодовољности домаћинстава.
Када је у питању осигурање да све исправно ради заједно, постоје неке основне ствари које прво треба проверити. Напон мора да буде усклађен, обично око 48 волти као стандардна мера. Такође, снага мора бити правилно усклађена између компоненти. Узмимо, на пример, када неко инсталира соларни систем од 10 киловата заједно са системом за складиштење енергије који чува око 13,5 киловатсати енергије. Погодан инвертер у овом случају би требало да може непрекидно да обради између седам и десет киловата без прегревања или квара. Данас многи људи преферирају хибридне инвертере зато што обављају више задатака истовремено — претварају сунчеву светлост у струју, контролишу количину енергије која се чува у батеријама и чак комуницирају са локалном дистрибутивном мрежом, све из једног уређаја. А не заборавимо ни отворене комуникационе стандарде попут CAN бус технологије који помажу опреми различитих произвођача да глатко ради заједно, уместо да ствара проблеме касније.
Jedna porodica je instalirala 10 kW solarni sistem uz baterijski sistem za skladištenje od 15 kWh i time drastično smanjila zavisnost od električne mreže – sada koriste mrežu samo 17% godišnje. Tokom vrućih letnjih meseci, mogli su da skladište višak solarne energije proizvedene podne i da je kasnije iskoriste za rad klima-uređaja uveče, što im je uštedelo oko 220 dolara mesečno na skupim računima za vršnu potrošnju. Stvari su se znatno promenile i tokom zime. Tako što su u bateriji zadržali deo energije namenski za grejanje rano ujutru, sposobnost samopotrošnje povećala im se sa oko 30% na gotovo 70%. Ceo sistem je inicijalno koštao 18.000 dolara, ali već počinje da se isplati zahvaljujući pametnim uštedama na računima za struju, kao i dobrim federalnim poreskim olakšicama dostupnim za zelene investicije poput ove.
Системи батерија за станове коштају од 10.000 до 20.000 долара почетно, у зависности од капацитета и технологије. Цене су се снизиле за 40% од 2020. године због напретка у производњи литијум-јонских батерија и повећане употребе. Федерални поресни кредити и локални попусти покривају 30—50% трошкова инсталације у многим регионима, значајно смањујући нето трошкове.
Власници кућа са соларним системима и складиштењем избегавају 60—90% употребе мреже у вршним периодима, чиме смањују месечне рачуне за 100—300 долара у подручјима са високим ценама. Складиштењем соларне енергије током дана и коришћењем увече, кад су цене високе — стратегија позната као арбитражa енергије — домаћинства имају већу контролу над својим енергетским трошковима.
Већина система достигне точку задовољавајућег исхода за 7—12 година, што зависи од:
Истраживање из 2024. године показало је да је 68% власника батерија повратило улагање брже него што су очекивали, због комбинованих уштеда и користи од отпорности.
Власници кућа који живе у регионима са временски зависним ценама струје или непоузданим мрежама утврђују да инсталирање система за складиштење батерија исплативо делује како финансијски, тако и практично током времена. Око 72% људи који имају овакве системе већ три године каже да су задовољни, највише зато што им се месечни рачуни не мењају и нису толико забринути када дође до прекида струје. Иако новија технологија, као што су чврсте батерије, може учинити ствари још бољим у будућности, тренутно већина људи постиже добре резултате користећи литијум-јонске системе. Ови системи данас довољно добро функционишу да помагају домаћинствима да постану мање зависна од мреже, без прекорачења буџета.