다양한 유형의 태양광 패널이 태양광 발전 시스템의 작동 및 유지 관리 방식을 변경하는 것처럼 여러 유형의 배터리가 태양열 저장 시스템의 성능 및 유지 관리에 영향을 미칩니다. 누군가가 저렴하고 내구성이 뛰어난 에너지 저장 제품을 찾고 있다면 납축 배터리가 적합할 수 있지만 유지 관리가 더 필요합니다. 리튬 이온 배터리 저장 시스템은 유지 보수가 필요 없는 태양광 발전 시스템 소유자를 위한 주요 옵션이지만 극한 환경에는 적합하지 않습니다.
다양한 수준의 배터리 유지 관리 작업이 태양열 및 에너지 저장에 사용되는 에너지 저장 시스템에 영향을 미칠 수 있습니다. 다음은 태양열 발전 산업에서 사용되는 몇 가지 일반적인 배터리 에너지 저장 제품(리튬 이온 배터리, 납축 배터리, 니켈-카드뮴 배터리 등)의 유지 관리 요구 사항을 설명합니다.
(1) 리튬 이온 배터리
리튬 이온 배터리는 고밀도, 낮은 유지 보수 및 저렴한 비용으로 인해 대부분의 태양 에너지 응용 분야에서 선택되는 에너지 저장 제품입니다. 리튬 배터리는 극한의 온도 범위 또는 장기 에너지 저장이 필요한 일부 특정 응용 분야에 적합하지 않으며 다른 배터리가 더 비용 효율적일 수 있습니다. 리튬 이온 배터리의 가장 큰 유지 관리 항목은 열화율입니다. 휴대폰 배터리와 마찬가지로 태양광 발전 시설의 에너지 저장 시스템에 사용되는 리튬 배터리는 일정 횟수의 충방전을 거치면 심하게 소모됩니다. 개발자는 이 저하 속도를 계획해야 합니다. 태양광 플러스 스토리지 프로젝트에 사용되는 가장 일반적인 두 가지 유형의 리튬 이온 배터리는 리튬 인산철(LFP) 배터리와 리튬 니켈 망간 코발트(NMC) 배터리입니다.
(2) 인산철리튬(LFP) 배터리
LFP(리튬 철 인산염) 배터리는 안전하고 내구성이 뛰어난 배터리입니다. 코발트를 사용하지 않아 열폭주(화재) 문제가 없고 환기나 냉방 대책이 필요 없어 실내에 쉽게 설치할 수 있어 주거용 에너지 저장 용도로 적합하다. LFP(리튬 인산철) 배터리 제조업체인 Sonnen Corporation에 따르면 이 배터리는 고정식 에너지 저장 애플리케이션에 이상적이며, 특히 태양광 발전 자체 소비 최적화 및 그리드 연결 서비스를 위해 배터리를 매일 순환해야 하는 경우에 이상적입니다.
LFP(리튬 철 인산염) 배터리는 더 이상 유지 관리가 필요하지 않지만 설치 위치에 따라 성능이 영향을 받을 수 있습니다. 리튬 배터리는 성능을 극대화하기 위해 각 배터리의 온도, 충전 상태, 사이클 수명 등을 자동으로 모니터링하는 배터리 관리 시스템(BMS)을 사용해야 합니다. 에너지 저장 시스템이 허용 가능한 온도 범위와 고도에 설치되는 한 유지 관리 조치가 필요하지 않습니다.
LFP(Lithium Iron Phosphate) 배터리를 제품이 배치된 환경과 일치하는 위치에 보관 및 설치하면 정기적인 유지 관리가 필요하지 않습니다. 그러나 적절한 성능을 보장하려면 배터리 온도를 극한에서 멀리 유지하는 것이 중요합니다. 배터리는 계절별 온도 변화에 대비할 필요가 없습니다. "
LFP(리튬 철 인산염) 배터리는 과충전, 고온, 심지어 물리적 손상 및 압력의 위협에 직면할 수 있으므로 안전해야 합니다. 생활 공간이나 그 주변에서 배터리를 사용할 때 가장 안전한 배터리를 시스템의 필수 부품으로 선택하는 것이 중요한 지침입니다. "
(3) 리튬 니켈 망간 코발트 산화물(NMC) 배터리
NMC(리튬 니켈 망간 코발트 산화물) 배터리는 배터리 관리 시스템에서 모니터링하는 한 내구성이 뛰어나고 매우 안전합니다. 배터리 화학에 니켈 및 망간과 같은 원소를 추가함으로써 배터리는 다른 유형의 리튬 이온 배터리보다 더 많은 전기를 저장할 수 있습니다.
다른 리튬 배터리와 마찬가지로 리튬 니켈 망간 코발트 산화물(NMC) 배터리는 주요 유지 관리가 필요하지 않습니다. 배터리 관리 시스템(BMS)은 안전과 작동 수명을 보장하기 위해 배터리의 전압, 전류 및 온도를 모니터링합니다.
리튬 니켈 망간 코발트 산화물(NMC) 배터리는 안전한 온도 범위가 확인되는 한 겨울에도 사용할 수 있습니다.
(4) 납산 배터리
납산 배터리가 안정적이고 저렴하다는 것은 잘 알려져 있습니다. 그리드와 같은 구조는 산성 전해질에 잠겨 있으며 전해질은 장기간 보충이 필요할 수 있습니다. 배터리는 재질로 인해 무겁고 일부는 통풍이 잘 되는 곳에 설치해야 합니다. 작동 및 유지 관리 요구 사항은 현재 잘 이해되어 있으므로 대부분의 태양열 및 저장 응용 분야에 이상적이며 적당한 온도의 건조한 장소에 보관해야 합니다.
납산 배터리의 단자 연결은 시간이 지남에 따라 느슨해지지 않도록 1년에 여러 번 점검해야 합니다. 침수된 납산 배터리는 정기적으로 증류수로 보충해야 합니다. 유리 섬유 분리기(AGM) 배터리 및 젤 납산 배터리는 밀폐되어 있으므로 전해액을 보충할 필요가 없습니다.
납산 배터리를 일시적으로 사용하지 않는 경우 적절하게 보관해야 합니다. 납산 배터리는 시간이 지남에 따라 자체 방전되며 부하에 연결되지 않은 경우에도 최소 수준으로 충전해야 합니다. 이 자체 방전율은 온도에 따라 달라지며 고온에서는 방전율이 증가하고 저온에서는 방전율이 감소합니다.
납산 배터리에 필요한 유지 관리는 그리 어렵지 않지만 유지 관리 작업량이 많습니다. 이것은 물을 추가해야 하는 납산 배터리의 경우 특히 그렇습니다. 전해질 수준을 보충하기 위해 증류수를 추가할 때 노출됩니다. 배터리 유지보수 담당자는 보안경과 장갑을 착용하는 것이 좋습니다. 고객이 배터리 유지 관리에 있는 경우 이 작업을 완료하기 위해 외부 도움을 요청할 수 있습니다.
(5) 니켈-카드뮴(NiCd) 배터리
니켈 기반 배터리는 신뢰할 수 있는 백업 전원이 필요하고 정기적인 유지 관리가 불가능한 까다로운 애플리케이션의 원격 독립형 설치에 이상적입니다. 그들은 극한의 온도와 깊은 방전 조건에서 잘 작동합니다.
납산 배터리 유지 장치와 유사하게 니켈-카드뮴(NiCd) 배터리는 정기적으로 검사하고 전해액을 보충해야 합니다. 니켈-카드뮴(NiCd) 배터리는 넓은 작동 온도 범위에서 작동할 수 있기 때문에 겨울철 극심한 추위에 대비할 필요는 없지만 배터리는 화씨 -22도 이하에서 보관하면 안 됩니다. 니켈-카드뮴(NiCd) ) 배터리는 환경이 건조하고 적절한 온도 범위 내에서 최대 12개월 동안 보관할 수 있습니다(부하에 연결하지 않음).