แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่อยู่อาศัยมีอายุการใช้งานนานแค่ไหน

การจัดเก็บพลังงานที่อยู่อาศัยได้กลายเป็นคุณสมบัติที่ได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ ของพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้าน กการสำรวจล่าสุดของ SunPowerจากครัวเรือนมากกว่า 1,500 ครัวเรือนพบว่าชาวอเมริกันประมาณ 40% กังวลเกี่ยวกับไฟฟ้าดับเป็นประจำ ในบรรดาผู้ตอบแบบสำรวจที่กำลังพิจารณาใช้พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับบ้านของตนอย่างจริงจัง 70% กล่าวว่าพวกเขาวางแผนที่จะรวมระบบกักเก็บพลังงานจากแบตเตอรี่

นอกจากการให้พลังงานสำรองในช่วงที่ไฟดับแล้ว แบตเตอรี่จำนวนมากยังถูกรวมเข้ากับเทคโนโลยีที่ช่วยให้สามารถกำหนดเวลาการนำเข้าและส่งออกพลังงานได้อย่างชาญฉลาด เป้าหมายคือการเพิ่มมูลค่าสูงสุดให้กับระบบสุริยะของบ้าน และแบตเตอรี่บางชนิดได้รับการปรับปรุงให้ใช้งานร่วมกับเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าได้

รายงานระบุว่าผู้บริโภคแสดงความสนใจในการจัดเก็บเพื่อผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยตนเองเพิ่มขึ้นอย่างมาก โดยเสนอว่าอัตราการวัดแสงสุทธิลดลงกำลังกีดกันการส่งออกไฟฟ้าสะอาดในท้องถิ่น ผู้บริโภคเกือบ 40% รายงานว่าการจัดหาด้วยตนเองเป็นเหตุผลในการขอใบเสนอราคาพื้นที่จัดเก็บ เพิ่มขึ้นจากน้อยกว่า 20% ในปี 2565 นอกจากนี้ พลังงานสำรองสำหรับการไฟฟ้าดับและการประหยัดค่าสาธารณูปโภคยังถูกระบุเป็นเหตุผลหลักในการรวมการจัดเก็บพลังงานไว้ในใบเสนอราคาอีกด้วย

อัตราการติดแบตเตอรี่ในโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ที่อยู่อาศัยเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในปี 2563 โดย 8.1% ของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่อยู่อาศัยที่ติดตั้งแบตเตอรี่ ตามรายงานของห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Berkeley และในปี 2565 อัตราดังกล่าวเพิ่มขึ้นมากกว่า 17%

อายุการใช้งานของแบตเตอรี่

ระยะเวลาการรับประกันสามารถพิจารณาถึงความคาดหวังของผู้ติดตั้งและผู้ผลิตเกี่ยวกับอายุการใช้งานแบตเตอรี่ โดยทั่วไประยะเวลาการรับประกันโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 10 ปี ที่การรับประกันตัวอย่างเช่น สำหรับ Enphase IQ Battery จะสิ้นสุดที่ 10 ปีหรือ 7,300 รอบ อะไรจะเกิดขึ้นก่อน

ช่างติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ Sunrunพูดว่าแบตเตอรี่มีอายุการใช้งานระหว่าง 5-15 ปี นั่นหมายความว่าจะต้องมีการเปลี่ยนทดแทนในช่วงอายุ 20-30 ปีของระบบสุริยะ

อายุการใช้งานแบตเตอรี่ส่วนใหญ่ขับเคลื่อนโดยรอบการใช้งาน ตามที่แสดงไว้ในการรับประกันผลิตภัณฑ์ของ LG และ Tesla เกณฑ์ความจุ 60% หรือ 70% ได้รับการรับประกันผ่านรอบการชาร์จจำนวนหนึ่ง

สถานการณ์การใช้งานสองแบบที่ทำให้เกิดความเสื่อมโทรมนี้: การชาร์จไฟเกินและการชาร์จแบบหยดสถาบันฟาราเดย์กล่าว- การชาร์จไฟเกินคือการจ่ายกระแสไฟเข้าไปในแบตเตอรี่ที่ชาร์จเต็มแล้ว การทำเช่นนี้อาจทำให้เครื่องร้อนเกินไปหรืออาจลุกไหม้ได้

การชาร์จแบบหยดเกี่ยวข้องกับกระบวนการที่แบตเตอรี่ถูกชาร์จอย่างต่อเนื่องจนถึง 100% และการสูญเสียจะเกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ การกระดอนระหว่าง 100% ถึงต่ำกว่า 100% อาจทำให้อุณหภูมิภายในสูงขึ้น ความจุและอายุการใช้งานลดลง

สาเหตุอีกประการหนึ่งของการเสื่อมสภาพเมื่อเวลาผ่านไปคือการสูญเสียลิเธียมไอออนเคลื่อนที่ในแบตเตอรี่ ฟาราเดย์กล่าว ปฏิกิริยาข้างเคียงในแบตเตอรี่สามารถดักจับลิเธียมที่ใช้งานได้ฟรี จึงทำให้ความจุลดลงทีละน้อย

แม้ว่าอุณหภูมิที่เย็นจัดอาจทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหยุดทำงาน แต่จริงๆ แล้วไม่ได้ทำให้แบตเตอรี่เสื่อมหรืออายุการใช้งานสั้นลง อย่างไรก็ตาม อายุการใช้งานแบตเตอรี่โดยรวมจะลดลงเมื่ออุณหภูมิสูง ฟาราเดย์กล่าว เนื่องจากอิเล็กโทรไลต์ที่อยู่ระหว่างอิเล็กโทรดจะพังเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ส่งผลให้แบตเตอรี่สูญเสียความสามารถในการเปลี่ยนแบตเตอรี่ Li-ion สิ่งนี้สามารถลดจำนวน Li-ion ที่อิเล็กโทรดสามารถรับเข้าสู่โครงสร้างได้ ส่งผลให้ความจุของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนลดลง

การซ่อมบำรุง

ห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทนแห่งชาติ (NREL) แนะนำให้ติดตั้งแบตเตอรี่ในที่แห้งและเย็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโรงรถซึ่งมีผลกระทบจากเพลิงไหม้ (ภัยคุกคามเล็กๆ น้อยๆ แต่ไม่เป็นศูนย์) อาจถูกย่อให้เล็กสุด แบตเตอรี่และส่วนประกอบรอบๆ ควรมีระยะห่างที่เหมาะสมเพื่อให้ระบายความร้อนได้ และการตรวจสอบการบำรุงรักษาเป็นประจำจะมีประโยชน์ในการรับประกันการทำงานที่เหมาะสมที่สุด

NREL กล่าวว่าเมื่อใดก็ตามที่เป็นไปได้ ให้หลีกเลี่ยงการคายประจุแบตเตอรี่ลึกซ้ำๆ กัน เพราะยิ่งคายประจุมากเท่าใด อายุการใช้งานก็จะสั้นลงเท่านั้น หากแบตเตอรี่ในบ้านหมดลงทุกวัน อาจถึงเวลาที่ต้องเพิ่มขนาดแบตเตอรีแล้ว

แบตเตอรี่ที่ต่ออนุกรมกันควรเก็บไว้ที่ประจุเท่าเดิม NREL กล่าว แม้ว่าแบตเตอรีทั้งหมดอาจแสดงประจุโดยรวมที่ 24 โวลต์ แต่แรงดันไฟฟ้าในแบตเตอรี่อาจแตกต่างกันได้ ซึ่งไม่เป็นประโยชน์ต่อการปกป้องระบบทั้งหมดในระยะยาว นอกจากนี้ NREL แนะนำให้ตั้งค่าจุดกำหนดแรงดันไฟฟ้าที่ถูกต้องสำหรับเครื่องชาร์จและตัวควบคุมการชาร์จ ตามที่ผู้ผลิตกำหนด

การตรวจสอบควรเกิดขึ้นบ่อยครั้งเช่นกัน NREL กล่าว สิ่งที่ควรมองหา ได้แก่ การรั่วไหล (การสะสมที่ด้านนอกของแบตเตอรี่) ระดับของเหลวที่เหมาะสม และแรงดันไฟฟ้าที่เท่ากัน NREL กล่าวว่าผู้ผลิตแบตเตอรี่แต่ละรายอาจมีคำแนะนำเพิ่มเติม ดังนั้นการตรวจสอบการบำรุงรักษาและเอกสารข้อมูลเกี่ยวกับแบตเตอรี่จึงเป็นแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด