Какие бы схемы построения домашних СЭС мы не создавали, нормальную и беспрерывную генерацию электроэнергии от солнечных панелей обеспечивает система накопления энергии он аккумуляторов. Наличие таких систем подтверждается исследованиями специальных лабораторий, проводящих работу в бытовом секторе.
По информации Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли, в США по состоянию на 2020 год 8,1% домашних солнечных электростанций используются совместно с аккумуляторными батареями. В Америке 90% продаж таких устройств приходится на продукцию компаний LG Chem и Tesla, причем последняя контролирует более 60% всего рынка. Возникает вопрос, сколько служат аккумуляторы и как сберечь их ресурс?
Tesla гарантирует, что аккумуляторы PowerWall после 10 лет эксплуатации сохранят работоспособность и как минимум 70% от исходной емкости в 13,5 кВт. ч. Правда, при некоторых условиях обязательства производителя действуют, только пока общее количество прошедшей через батарею энергии не превысит 37,8 МВт. ч.
LG Chem заявляет, что ее модели по истечении 10 лет смогут накапливать не менее 60% от изначальных 9,8 кВт. ч, если суммарно за время использования они примут и отдадут не более 27,4 МВт. ч.
В то же время, по утверждению компания «Sunrun», устанавливающей солнечные батареи, что в реальности домашние аккумуляторы служат от 5 до 15 лет. То есть, на протяжении срока эксплуатации солнечных панелей, составляющего обычно 20–30 лет, с высокой долей вероятности понадобится хотя бы один раз заменить батареи.
Как утверждают специалисты британского Института Фарадея, ресурс аккумуляторов снижается по двум основным причинам: перезаряд и постоянный подзаряд. Первая ситуация возникает, когда ток подается к уже полностью заряженной батарее. Это может приводить к ее перегреву и даже возгоранию.
Непрерывный подзаряд возникает, когда в течение продолжительного периода уровень заряда снижается на небольшую величину и сразу же восполняется. Такой режим работы вызывает повышение внутренней температуры элементов питания и отрицательно влияет на их емкость и срок службы. Кроме того, сокращение ресурса может быть обусловлено снижением количества подвижных ионов лития из-за побочных химических процессов, происходящих в ячейках аккумулятора, и повышенных температур.
Национальная лаборатория по изучению возобновляемой энергии (NREL) США рекомендует устанавливать аккумуляторы в прохладном и сухом месте, где риск возникновения возгорания минимален. Специалисты Лаборатории советуют, чтобы сберечь ресурс домашних аккумуляторов, необходимо избегать частой глубокой разрядки, поддерживать одинаковый уровень заряда во всех аккумуляторах, соединенных последовательно, и следить за правильностью настройки зарядных устройств. А также NREL напоминает о необходимости своевременно проводить проверки и обслуживание в соответствии с рекомендациями производителя батареи.
