почему литиевая батарея лучше для солнечных фонарей | Руководство эксперта по освещению Quenenglighting

Почему литиевые батареи являются золотым стандартом для солнечного освещения: подробный анализ закупок

По мере развития индустрии солнечного освещения выбор накопителя энергии становится важнейшим фактором, определяющим надежность, долговечность и общую экономическую эффективность системы. Специалистам по закупкам крайне важно понимать достижения в области аккумуляторных технологий. Литий-ионные аккумуляторы, особенно литий-железо-фосфатные (LiFePO4 или LFP), стали оптимальным выбором, значительно превосходя традиционные свинцово-кислотные аккумуляторы практически по всем измеряемым параметрам. В этом руководстве рассматриваются ключевые вопросы, которые помогут вам принять взвешенное решение о покупке солнечного освещения.

1. Почему литиевые батареи являются предпочтительным выбором для современных решений солнечного освещения?

Литиевые батареи, особенно LiFePO4, предлагают принципиально лучшее решение для хранения энергии благодаря своей высокой плотности энергии и постоянной выходной мощности. В отличие от свинцово-кислотных батарей, LFP могут хранить больше энергии в меньшем, более легком корпусе, что делает интегрированные солнечные светильники более компактными и эстетически приятными. Их стабильное выходное напряжение обеспечивает постоянное освещение в течение всей ночи, без частого затемнения, которое часто наблюдается у свинцово-кислотных батарей по мере истощения их заряда. Кроме того, LFP могут похвастаться высокой эффективностью заряда и разряда, обычно от 95% до 99%, что означает, что больше собранной солнечной энергии фактически хранится и используется по сравнению с эффективностью свинцово-кислотных батарей в 70-85%.

2. Какие преимущества по сроку службы и циклу зарядки имеют литиевые батареи по сравнению с традиционными вариантами?

Одной из наиболее убедительных причин использования литиевых аккумуляторов является их значительно увеличенный срок службы и высокая циклируемость. Высококачественный LiFePO4-аккумулятор может выдержать от 2000 до 8000 циклов заряда/разряда при глубине разряда (DoD) 80%, что соответствует сроку службы от 5 до 15 лет, в зависимости от условий эксплуатации. В отличие от них, свинцово-кислотные аккумуляторы обычно рассчитаны всего на 300–1000 циклов, и их срок службы значительно сокращается при регулярном разряде свыше 50%. Этот высокий циклический ресурс означает меньшее количество замен аккумуляторов в течение срока службы солнечной системы освещения, что обеспечивает значительную долгосрочную экономию и снижение воздействия на окружающую среду.

3. Как литиевые батареи работают при экстремальных температурах по сравнению со свинцово-кислотными?

Солнечные системы освещения часто развертываются в различных климатических условиях, что делает температурные характеристики критическим фактором. Аккумуляторы LiFePO4 обычно демонстрируют лучшую температурную устойчивость и более стабильную производительность в более широком диапазоне, чем свинцово-кислотные аккумуляторы. Хотя все аккумуляторы испытывают некоторое ухудшение производительности при экстремально низких температурах, аккумуляторы LFP сохраняют более высокий процент своей емкости при температурах ниже нуля по сравнению со свинцово-кислотными. Например, при -20 °C (-4 °F) аккумулятор LFP может сохранять 80 % своей емкости, тогда как свинцово-кислотный аккумулятор может упасть до 50 % или даже меньше. Они также надежно работают при более высоких температурах окружающей среды без ускоренной деградации, часто наблюдаемой в свинцово-кислотных химических составах, предлагая рабочий диапазон обычно от -20 °C до 60 °C.

4. Действительно ли литиевые батареи более экономичны для проектов солнечного освещения в долгосрочной перспективе?

Хотя первоначальная стоимость литиевых аккумуляторов, как правило, выше, чем у свинцово-кислотных, их совокупная стоимость владения (TCO) значительно ниже в течение срока службы системы. Основными факторами этой долгосрочной экономической эффективности являются их длительный срок службы, что значительно снижает частоту замены и связанные с этим затраты на рабочую силу. Более высокая эффективность также означает, что для достижения той же автономности может потребоваться аккумуляторная батарея или даже солнечная панель меньшего размера, что потенциально компенсирует часть первоначальных инвестиций. Более того, снижение требований к техническому обслуживанию (подробно описано ниже) и повышение надежности системы способствуют снижению эксплуатационных расходов, что делает литиевые аккумуляторы более экономически выгодным вложением средств для крупномасштабных или критически важных систем солнечного освещения.

5. Какие преимущества в обслуживании обеспечивают литиевые батареи для уличных фонарей на солнечных батареях?

Для крупномасштабных развертываний солнечного освещения обслуживание может быть значительным эксплуатационным расходом. Литиевые батареи практически не требуют обслуживания, что является существенным преимуществом по сравнению с традиционными свинцово-кислотными батареями. Залитые свинцово-кислотные батареи требуют регулярного полива для пополнения уровня электролита, и даже герметичные свинцово-кислотные (SLA) батареи могут выиграть от периодических выравнивающих зарядов. Однако литиевые батареи не требуют ни одного из этих вмешательств. Их интегрированные системы управления батареями (BMS) автоматически выполняют балансировку ячеек, защиту от перезаряда/разряда и мониторинг температуры, обеспечивая оптимальную производительность и безопасность без ручного вмешательства. Это значительно сокращает трудозатраты и логистику, связанные с обслуживанием батарей, что делает их идеальными для удаленных или широко разбросанных объектов солнечного освещения.