Bakın, size karşı dürüst olacağım-güneş enerjisi depolaması için lityum iyon pilleri araştırmaya ilk başladığımda, çok çabuk bunalıyordum. Herkes LFP ve NMC gibi kısaltmalar kullanıyor, döngü ömrü ve deşarj derinliği hakkında konuşuyor ve çoğu zaman neyin işe yaradığını açıklamak yerine size bir şey satmaya çalışıyorlarmış gibi geliyor.
İşte üç farklı kurulumcuyla konuştuktan, ihtiyaçlarıma kesinlikle uymayan bir akü sistemini iade ettikten ve sonunda işi gerçekten yapan bir şeye ulaştıktan sonra öğrendiklerim.
Kimsenin Size Önceden Söylemediği Şey
Hangi pilin en iyi performansı gösterdiğine geçmeden önce şu can sıkıcı gerçek var:"en iyi" ile neyi kastettiğinize bağlıdır.
En uzun ömürlü olmaktan mı bahsediyoruz? En fazla gücü depoluyor musunuz? Etrafta koşuşturan çocuklarınız varsa en güvenli seçenek olmak mı? Bir şeyler ters giderse alev almıyor musunuz (evet, bu gerçek bir endişe kaynağı)? Veya sadece... kullanılmış bir araba kadar maliyetli değil mi?
Çünkü şu var:-Günde ancak 15 kWh tüketen komşum için mükemmel olan pil, sunucuları 7/24 çalışan ve her gece şarj edilen bir Tesla ile ev ofisi işleten kuzenim için işe yarayan pilden tamamen farklı.
Aslında Önemli Olan (Gerçek Kullanıma Göre)
Tüm bu süreçten geçtikten sonra, en önemli üç şeyin muhtemelen beklediğiniz gibi olmadığını söyleyebilirim:
Öncelikle-güvenlik.Biliyorum, biliyorum, "Ne kadar güç depolayabilirim?" ile karşılaştırıldığında kulağa sıkıcı geliyor. Ancak bunun nedeni şu: Bu piller garajınızda veya evinizin dışında 10-15 yıl boyunca durur. Sürekli şarj olup deşarj oluyorlar. Bazı pil türleri, ısı stresini diğerlerinden çok daha iyi idare eder ve bazılarının, termal kaçak sorunları yaşamadığı konusunda kanıtlanmış bir geçmişi vardır. Bu, "ateş almamak" anlamına gelen teknoloji dilidir.
LFP piller (Lityum Demir Fosfat) burada kesinlikle kazanıyor. 2010'dan beri güneş enerjisi depolamasında kullanılıyorlar ve güvenlik verileri sağlam. Tüm kariyerleri boyunca yalnızca bir LFP konut yangını gördüklerini ve bunun pilin kendisinden değil kurulum hatasından kaynaklandığını söyleyen bir yangın müfettişi arkadaşımla konuştum.
Bunu 2016-2018 dönemindeki eski NMC (Nikel Manganez Kobalt) kurulumlarıyla karşılaştırın; sigorta şirketlerinin soru sormaya başlamasına neden olacak kadar olay vardı. Yeni NMC pilleri daha iyi, beni yanlış anlamayın, ancak LFP'nin bu konuda bir geçmişi var.
İkinci şey-zaman içinde gerçekte nasıl performans gösterdiğidir.Teknik özellikler sayfasında 4.000 döngü veya 6.000 döngü yazıyor, ancak bu ideal laboratuvar koşulları altında. Garajınız 95 derece F olduğunda ne olacak? Şebekeden bağımsız olduğunuz için tam deşarj döngüleri yaptığınızda ne olacak?-
Bunu ilk bataryamla zor yoldan öğrendim. "2.000 döngü" olarak derecelendirilmişti, ancak Teksas sıcağında 18 ay boyunca günlük kullanımdan sonra kapasite yaklaşık %70'e düştü. Üretici bunun "normal parametreler dahilinde" olduğunu söyledi çünkü onu "-optimal olmayan sıcaklık aralıklarında" çalıştırıyordum. Tercüme: Isı nedeniyle daha hızlı bozulacağını biliyorlardı ancak bu bilgiyi kılavuzun 47. sayfasına gömdüler.
LFP sistemine geçildi ve iki yıl sonra hala %96 kapasitede. Aynı garaj. Aynı sıcaklık. Farklı kimya.
Üçüncüsü-bu da pratik-mevcut kurulumunuza uygun mu?Bazı piller yalnızca belirli invertörlerle çalışır. Bazıları özel izleme sistemlerine ihtiyaç duyar. Bazıları tamamen yeni bir kontrol ünitesi satın alınmadan daha sonra genişletilemez.
Elektrikçim bana geçen yıl üç farklı akü sistemini çıkardığını, çünkü ev sahiplerinin kapasiteyi artırmak istediğini ancak akülerinin modüler olmadığını fark ettiğini söyledi. Sıfırdan başlamaları gerekiyordu. Bu pahalı.
Peki Hangisi Aslında En İyi Performansı Gösteriyor?
Tamam, tüm gürültüyü bir kenara bırakalım-eğer güvenlik, uzun ömür ve gerçek-dünya güvenilirliğinin yanı sıra saf performanstan söz ediyorsak,LFP kimyası evde güneş enerjisi depolamada kazanıyor. Yakın bile değil.
Ancak gerçek seçenekleri açıklamama izin verin çünkü burada nüans var:
LFP (Lityum Demir Fosfat) - Güvenilir İş Makinası
Sonunda ulaştığım şey bu ve çoğu güneş enerjisi tesisatçısının şu anda iyi bir nedenden dolayı zorladığı şey bu.
İyi şeyler:Bu piller işe yarıyor. %80 kapasiteye düşmeden önce 4.000-6.000 tam döngü gerçekleştiriyorlar; bu da çoğu evde 12-15 yıl anlamına geliyor. 140 derece F'ye kadar stabildirler (geçen yaz garajım 127 derece F'ye ulaştığında bunu kazara test ettim; pil umursamadı). Kısmen dolu olsalar bile verimli bir şekilde şarj olurlar; bu, insanların düşündüğünden daha önemlidir.
Güvenlik profili sektördeki en iyisidir. Katot malzemesi doğası gereği stabildir. Tamamen batırıp kısa devre yapsanız bile-lütfen bunu-yapmayın, diğer bazı kimyalar gibi termal kaçak durumuna düşmez.
Dezavantajları:Daha hantallar. Bir LFP pili, NMC'ye kıyasla pound başına daha az enerji depolar; bu nedenle, ağırlık sınırlaması olan bir duvara monte ediyorsanız bu önemlidir. Daha uzun kullanım ömrü genellikle bunu eşitlese de, ön ödeme maliyetleri de daha yüksektir.
Ayrıca-ben benimkini alana kadar kimse bundan bahsetmedi-aşırı soğukta pek iyi performans göstermiyorlar. 32 derece F'nin altında şarj işlemi önemli ölçüde yavaşlar. Montana'da veya kışların uygun olduğu bir yerdeyseniz pilin iklimi-kontrollü bir alanda olmasını istersiniz.
NMC (Nikel Manganez Kobalt) - Yıldız İşaretleriyle Yüksek Performans
Bazı taşınabilir güneş jeneratörleri ve EV'ler bu kimyayı kullanıyor çünkü pound başına daha fazla etki sağlıyor.
Parladığı yer:Enerji yoğunluğu muhteşem. LFP'ye kıyasla aynı fiziksel alanda %20-30 daha fazla güç depolayabilirsiniz. Yer darsa veya taşınabilir güç çözümlerine ihtiyacınız varsa NMC mantıklıdır.
Olmadığı yerde:Döngü ömrü, gözle görülür bozulmadan önce genellikle 1.000-2.000 döngüdür. Ara sıra kullandığınız bir şey için bu sorun değil, ancak günlük güneş enerjisi depolaması için maksimum 3-5 yıllık bir ömre bakıyorsunuz. Ayrıca sıcaklığa daha duyarlıdırlar ve daha iyi soğutma sistemleri gerektirirler.
Burada güvenlik meselesi de önemli. Modern NMC pilleri, eski pillere göre çok daha iyi yönetim sistemlerine sahiptir ancak yine de LFP'den daha reaktiftirler. Maliyeti ve karmaşıklığı artıran güçlü soğutma ve izlemeye ihtiyacınız var.
Gerçek konuşma:Aynı nominal kapasite için 1.200 $ daha ucuz olduğu için neredeyse bir NMC sistemi satın alıyordum. Montajcım beni bundan vazgeçirdi ve yaptığına sevindim. NMC pil kullanan iki müşterisi 4 yıl içinde pillerini değiştirmek zorunda kaldı. Bu arada, 2018'deki LFP müşterileri hala iyi durumda.
NCA (Nikel Kobalt Alüminyum) - Tesla Seçeneği
Tesla Powerwall, insanların otomatik olarak bunun en iyi seçenek olduğunu düşünmesini sağlayan bu kimyayı kullanıyor. Bu mutlaka-Tesla'nın belirli nedenlerle seçtiği bir şey değil.
Neyi iyi yapıyor:NMC'ye benzer yüksek enerji yoğunluğu. Ağır yükler çalıştırıyorsanız önemli olan iyi güç çıkışı. Zaten o dünyadaysanız Tesla'nın ekosistemiyle entegrasyonu kusursuzdur.
Sorunlu olan:Masraflı. Mesela gerçekten pahalı. Yalnızca pil için değil, Tesla markası ve ekosistemi için de ödeme yapıyorsunuz. Döngü ömrü makuldür (2.000-3.000 döngü) ancak istisnai değildir. Güvenlik profili LFP ile NMC arasındadır; eski NMC'den daha iyidir, LFP kadar kararlı değildir.
En büyük sorun-bağlı kalmaktır. Tesla olmayan bileşenlerle kolayca genişletemezsiniz-ve bir şey bozulursa Tesla'nın hizmet sistemiyle karşı karşıya kalırsınız ki bu da... tutarsız diyelim.
LTO (Lityum Titanate) - Ödeyemeyeceğiniz Üstün Başarılı
Bahsedildiğini görebileceğiniz için bunu ekliyorum, ancak gerçekçi olmak gerekirse, bu konut kullanımı için değil.
Bu piller inanılmaz hızlı şarj oluyor ve 15.000-20.000 döngüye kadar dayanıyor. Neredeyse yok edilemezler. Ayrıca LFP'den 3-4 kat daha pahalıdırlar ve birim ağırlık başına çok daha az enerji depolarlar.
Bunları elektrikli otobüslerde, şebeke stabilizasyon projelerinde ve askeri uygulamalarda bulacaksınız. Ev güneş enerjisi için mi? Tamamen aşırıya kaçıyor ve çok özel ihtiyaçlarınız ve yakacak paranız olmadığı sürece ekonomik olarak uygun değil.
Peki Peki Tüm Bu Karşılaştırma Tabloları?
Kapasiteyi, çevrim ömrünü, kWh başına maliyeti ve güvenlik derecelendirmelerini karşılaştıran tabloları muhtemelen görmüşsünüzdür. Bir noktaya kadar faydalılar ama önemli bağlamı kaçırıyorlar.
Örneğin bir grafik, NMC'nin "yüksek" enerji yoğunluğuna sahip olduğunu ve LFP'nin "orta" yoğunluğa sahip olduğunu gösterebilir. Teknik olarak doğru. Ancak sıcaklık dalgalanmalarının olduğu gerçek-dünya koşullarında bu farkın önemli ölçüde daraldığını çünkü NMC'nin enerjiyi boşa harcayan daha agresif termal yönetime ihtiyaç duyduğunu söylemez.
Veya LFP için döngü ömrünün "4.000 döngü" olarak listelendiğini göreceksiniz. Bahsetmedikleri şey, bunun tamamen başarısızlık değil, %80 kapasite olduğudur. 4.500 döngüdeki bir LFP pili hâlâ %75 kapasitede ve mükemmel şekilde kullanılabilir durumda olabilir. Nominal döngü sınırındaki bir NMC pili genellikle işlevsel olarak ölmüştür.
Keşke Birinin Bana Sormasını İstediğim Soru
"Hangisi en iyi performansı gösteriyor" yerine birinin bana şunu sorması gerekirdi:"Aslında ne yapmaya çalışıyorsun?"
Dürüst olmak gerekirse,-yılda birkaç kez-ara sıra gerçekleşen kesintiler için yedek güç istiyorsanız, en yüksek-performansa sahip pile bile ihtiyacınız olmayabilir. Buzdolabınızı ve internetinizi 8-12 saat boyunca çalışır durumda tutacak orta-sınıf bir sistem yeterlidir.
Şebekeden çıkmaya-çalışıyorsanız veya en yüksek elektrik oranlarından kaçınmak için günlük bisiklet sürüyorsanız, o zaman evet, LFP'ye ihtiyacınız var, aksi takdirde pilleri birkaç yılda bir değiştireceksiniz.
Bir karavan sahibiyseniz veya taşınabilir güce ihtiyacınız varsa, ağırlık farkı uzun ömürden daha önemlidir, bu nedenle belki de NMC, daha kısa ömre rağmen mantıklıdır.
Gerçek Tavsiyem
Pil depolamalı konut güneş enerjisi kullanan çoğu kişi için:Saygın bir üreticinin LFP kimyasını tercih edin.
Şunları sağlayan sistemleri arayın:
En az 4.000 nominal döngüye sahip olun
İyi bir termal yönetim sağlayın (özellikle sıcak bir iklimdeyseniz)
Daha sonra genişletebilmeniz için modülerdir
En az 2-3 yıldır piyasada bulunuyor (yepyeni, kanıtlanmamış sistemlerden kaçının)
10+ yıl garantiyle gelin
Pil Yönetim Sisteminden (BMS) ucuza kaçmayın. İyi bir BMS, vasat bir pili iyi hale getirir. Kötü bir BMS harika bir pili mahveder. Kurulumcunuza özellikle BMS hakkında bilgi verin-eğer açık bir şekilde açıklayamıyorlarsa bu bir tehlike işaretidir.
Ve kimsenin size söylemediği bir şey daha: ev sahibi sigortasının akü sistemini kapsadığından emin olun. Bazı eski politikalar bunu yapmaz ve kesinlikle bir şey olmadan önce bunun belgelenmesini istersiniz.
Gerçeklik Kontrolü
İşte paradan tasarruf etmenizi sağlayacak bir şey: kağıt üzerinde en iyi performansı gösteren pil, durumunuz için en iyi seçim olmayabilir.
"En iyi" sistemi alma konusunda takıntılı bir şekilde haftalar harcadım, her özelliği araştırdım, her incelemeyi okudum. Daha sonra kurulumcum, orta-kademe LFP sisteminin ihtiyaçlarımın %100'ünü karşılayacağını ve üst-kademe seçeneğinden 4.000 $ daha ucuza mal olacağını belirtti. Performans farkı? Belki fazladan bir yıl daha ömre sahip olabilirim ve günlük kullanımda hiç fark etmediğim biraz daha hızlı şarj olabilirim.
Bazen "yeterince iyi" aslında yeterince iyidir, özellikle de "en iyi" asla kullanmayacağınız özellikler için yüksek fiyatlar ödemek anlamına geldiğinde.
Piyasa Nereye Gidiyor?
Satın alma kararlarını etkilediği için bununla ilgili kısa bir not: Katı hal pilleri-enerji depolamada "bir sonraki büyük şey" olarak abartılmaya devam ediyor. Muhtemelen eninde sonunda olacaklar. Ancak şu anda pahalılar, üretimleri sınırlı ve-10 yıllık bir yatırım için bunları önermeme yetecek kadar uzun vadeli veri yok.
Erken benimseyen bir kobay olmaktan hoşlanmıyorsanız, kanıtlanmış teknolojiye sadık kalın. Bu dersi akıllı ev teknolojisiyle öğrendim-bırakın hataları başkası çözsün.
Sonuç olarak
Konutsal güneş enerjisi depolaması için genel olarak en iyisi: LFP (Lityum Demir Fosfat)
Bu sıkıcı bir cevap ama işe yaradığı için de sıkıcı. Güvenli, uzun-ömürlü, kanıtlanmış teknoloji, günlük bisiklet kullanımını iyi bir şekilde karşılar ve onu 3-4 yıl içinde değiştirmeyeceksiniz.
Kesinlikle maksimum enerji yoğunluğuna ihtiyacınız varsa ve onu daha erken değiştireceğinizi anlıyorsanız, NMC işe yarayabilir. Tesla'nın ekosistemine kilitlenmişseniz ve premium maliyet sizi rahatsız etmiyorsa Powerwall'da sorun yok.
Ancak bunu okuyan, güneş enerjisini depolamak, elektrik faturalarını azaltmak ve gerektiğinde yedek güce sahip olmak isteyen çoğu kişi için? LFP işi drama olmadan yapıyor ve açıkçası önümüzdeki on yıl boyunca garajınızda duracak bir aküden isteyebileceğiniz en iyi şey bu.