AGM vs. LI-ION. Care este cea mai buna solutie?

AGM sau Lithium? Un acumulator poate să ajute sau să ruineze o aplicație fotovoltaică. Având în vedere multitudinea de informații la care avem acces, foarte mulți oameni au nelămuriri și întrebări atunci când vine vorba de alegerea bateriilor pentru sistemul lor fotovoltaic. Astfel a apărut întrebarea: care este cea mai bună variantă, un acumulator AGM sau o baterie pe litiu?

 

Ambele tipuri de acumulatori au atât avantaje cât și dezavantaje astfel că o să le discutăm pe rând.

 

Înainte de toate, o definiție scurtă pentru fiecare dintre ele:

 

AGM: Abrevierea vine de la “absorbed glass mat” sau “absorbent glass mat” și este cel mai comun tip de baterie de acid plumb sigilat (sau SLA pe scurt). Ideea de bază este folosirea unei “țesături” de sticlă între plăcile bateriei care absoarbe acidul și care pentru un cost de fabricare ușor mai mare decât o baterie "umedă" oferă o rezistență internă inferioară (încărcare mai rapidă, capabilă să livreze curent mai rapid atunci când este necesar) o capacitate ciclică mai mare. De asemenea este mai puțin predispusă la sulfatare și are o capacitate de a gestiona descărcarea mai profundă fără a deteriora față de o baterie "umedă". O eliberare mai scăzută a gazelor acide cât și o durată mai lungă de viață a bateriei sunt alte două caracteristici ce poziționează acumualtorii AGM deasupra bateriilor “ude”. Tehnologia a fost dezvoltată în anii 1980 și general acceptată ca fiind foarte eficientă în multe aplicații.

 

Litiu: (în acest caz) înseamnă de obicei LiFePO4, care este fosfat de fier de litiu sau ferofosfat de litiu - utilizat în mod obișnuit pentru baterii fotovoltaice și altele asemenea (și nu Polymerul litiu - utilizat pentru mașini și avioane cu comandă radio, sau litiu-nichel cobalt aluminiu - ambele utilizate în automobile electrice (de dimensiuni mari).

 

AGM sau Lithium? Care este cea mai buna variantă?

 

Noi credem că acum suntem la o răscruce clară când vine vorba de alegerea unui tip de baterie pentru stocarea energiei pentru sistemele energetice off-grid. Suntem în punctul de tranziție dintre bateriile plumb-acid, tehnologia încercată & folosită de zeci de ani și promisiunea bateriilor litium-ion de densitate mai mare, o rezistență îmbunătățită și un ciclu de viață mai lung.

 

Dar ce facem cu acumulatorii plumb-acid (AGM)? Aceste echipamente sunt folosite de atât de mult timp încât au devenit un standard, o normalitate. Calitatea acestora variază semnificativ în funcție de producător, dar diferențele tehnologice sunt minime. Bateriile AGM sunt utilizate de zeci de ani, astfel încât întrebarea firească ce apare, este, de ce am schimba această tehnologie veche de două secole? Care sunt avantajele suplimentare ce fac din acumulatorii litium-ion un “game changer”?

 

Avantajul Nr. 1 – Greutate și dimensiuni reduse

 

 

În timp ce densitatea energetică superioară nu este critică pentru aplicațiile staționare, este esențială pentru vehiculele electrice și electronice portabile. Cresterea densitatii de energie imbunatateste foarte mult procesul de instalare si instalare pentru stocarea energiei stationare.

Graficul de mai sus ilustrează modul în care bateriile litium-ion reprezintă aproximativ o treime din greutatea și jumătate din volum în comparație acumulatorii AGM. Bateriile litiu-ion se află într-o liga proprie, în comparație cu toate celelalte tipuri de baterii, deoarece sunt mult mai dense din punct de vedere energetic.

 

Avantajul nr. 2 - Rezistență superioară

 

Toate bateriile sunt vulnerabile la deteriorări datorate descărcării excesive și temperaturilor extreme. Bateriile AGM sunt în general, mai puțin rezistente la acest tip de abuz și sunt vătămate dacă descărcate prea repede sau profund. Bateriile cu plumb pierd cicluri potențiale dacă sunt descărcate sub 50% din starea lor de încărcare (SOC) sau dacă sunt descărcate mai repede decât C/8. Pe de altă parte, bateriile litium-ion pot fi descărcate la aproximativ 80% SOC și la o rată de C/2 fără daune pe termen lung. Tabelul de mai sus prezintă caracteristicile comune ale celor două tipuri de baterii; plumb-acid “umed”, AGM (plumb-acid) și litiu-ion.

Un mod eficient de a vă gândi la încărcarea și descărcarea unei baterii este să vă imaginați ca un balon. Dacă umflați în mod repetat un balon la capacitatea sa maximă și apoi îl dezumflați complet, materialul balonului poate să obosească din cauza stresul excesiv. Acum, imaginați-vă cu un alt balon pe care îl umflați în mod repetat și îl dezumflați de la 50% la 90%. Materialul va experimenta mai puțin stres și va dura mai mult decât primul balon. Plăcile din interiorul bateriei suferă un stres comparabil ca materialul balonului. În acest exemplu, bateriile litium-ion sunt pur și simplu făcute dintr-un material mai bun, mai puternic, în comparație cu acidul plumb.

Pe lângă beneficiile pentru adâncimea de descărcare, bateriile litiu-ion au, de asemenea, o durată de viață utilă mai mare, având un număr de cicluri mai mare, fără pierderi semnificative de capacitate.

 

Avantaj Nr. 3 - Ciclu de viață superior

 

Da, este adevărat, costul inițial al bateriilor litiu-ion este mai scump decât o opțiune alternativă. Acest lucru apare din cauza faptului că litiu-ion este o tehnologie mai recentă și cu siguranță acest decalaj de cost comparativ față de acumulatorii AGM se va reduce până în puctul în care va fi irelevant. Deja prețurile au scăzut, comparative cu anii precedenți [vezi produsul și prețul aici]. Nu putem, totuși să nu ne întrebăm, este corect să comparăm bateriile raportat la prețul inițial și cu capacitatea nominală? Nu, un nu absolut.

 

Graficul de mai sus poate direcționa pe cineva în direcția greșită cu privire la alegerea tehnologiei acumulatorilor. Costul inițial al unei baterii este important atunci când bugetăm un sistem fotovoltaic, dar este greșit să ne concentrăm doar pe un costul inițial care poate să fie mai mic atunci când o baterie cu un preț ușor superior poate economisi bani pe termen lung.

Acest grafic pentru costul total al ciclului de viață este o comparație mai bună deoarece ia în considerare profunzimea descărcării și ciclul de viață tipic. În acest caz, bateriile AGM inundate au cel mai mic cost pe durata ciclului de viață, în condițiile în care sunt întreținute corespunzător și nu sunt abuzate. Acesta fiind un scenariu scenariu optimist. În cazul în care acestea sunt descărcate de peste 50% în mod frecvent sau dacă întreținerea este neglijată, atunci acestea nu vor dura atât de mult, crescând astfel costurile pe durata ciclului de viață. Bateriile litium-ion necesită o întreținere redusă și sunt mai rezistente la descărcarea neregulată. Când sunt luați împreună, acești factori fac bateria litiu-ionă mai atrăgătoare pentru un sistem fotovoltaic off-grid. În concluzie, acumulatorii litiu-ion au aproximativ șase ori numărul de cicluri comparativ cu cele AGM.

 

	VRLA AGM	Litium-ion
Cost achizitie initial	1995	4995
Cost initial / watt	0.93	1.11
Cicluri de viață la 80%	200 – 650	1000 – 4000
Descărcare minimă	30%	-
Descărcare maxima	50%	90%
Temperatură maximă	Sub 25 C	Sub 45 C
Putere disponibilă pentru curent constant	0.3C	1C
Timp încărare rapidă	4-8	2-4

 

Urmareste-ne pe facebook sau instagram pentru mai multe #informatiifotovoltaice.