แบตเตอรี่โซล่าเซลล์สำหรับที่อยู่อาศัยมีอายุการใช้งานนานเท่าใด

การจัดเก็บพลังงานสำหรับที่อยู่อาศัยกลายเป็นคุณลักษณะที่ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นของพลังงานแสงอาทิตย์ที่บ้านการสำรวจซันพาวเวอร์ล่าสุดจากผลสำรวจครัวเรือนกว่า 1,500 ครัวเรือน พบว่าชาวอเมริกันประมาณ 40% กังวลเรื่องไฟฟ้าดับเป็นประจำ ผู้ตอบแบบสำรวจที่พิจารณาติดตั้งระบบโซลาร์เซลล์ในบ้านอย่างจริงจัง 70% กล่าวว่ามีแผนที่จะติดตั้งระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่

นอกจากจะจ่ายไฟสำรองในช่วงที่ไฟฟ้าดับแล้ว แบตเตอรี่จำนวนมากยังผสานเทคโนโลยีที่ช่วยให้กำหนดตารางการนำเข้าและส่งออกพลังงานได้อย่างชาญฉลาด เป้าหมายคือเพื่อเพิ่มมูลค่าของระบบโซลาร์ในบ้านให้สูงสุด และแบตเตอรี่บางส่วนได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อผสานกับเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า

รายงานระบุว่าผู้บริโภคให้ความสนใจในระบบจัดเก็บพลังงานเพื่อผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งแสดงให้เห็นว่าอัตราการวัดสุทธิที่ลดลงกำลังขัดขวางการส่งออกไฟฟ้าสะอาดในประเทศ ผู้บริโภคเกือบ 40% รายงานว่าการจัดหาพลังงานด้วยตนเองเป็นเหตุผลในการขอใบเสนอราคาระบบจัดเก็บพลังงาน ซึ่งเพิ่มขึ้นจากไม่ถึง 20% ในปี 2022 นอกจากนี้ พลังงานสำรองสำหรับไฟดับและการประหยัดค่าสาธารณูปโภคยังถูกระบุเป็นเหตุผลหลักในการรวมระบบจัดเก็บพลังงานไว้ในใบเสนอราคาด้วย

อัตราการติดตั้งแบตเตอรี่ในโครงการพลังงานแสงอาทิตย์แบบที่อยู่อาศัยเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในปี 2020 โดยเพิ่มขึ้น 8.1% ของระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบที่อยู่อาศัยที่ติดแบตเตอรี่ ตามข้อมูลของ Lawrence Berkeley National Laboratory และในปี 2022 อัตราดังกล่าวก็เพิ่มขึ้นมากกว่า 17%

อายุการใช้งานของแบตเตอรี่

ระยะเวลาการรับประกันสามารถช่วยให้ผู้ติดตั้งและผู้ผลิตทราบถึงอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ โดยทั่วไประยะเวลาการรับประกันจะอยู่ที่ประมาณ 10 ปีการรับประกันสำหรับแบตเตอรี่ Enphase IQ จะหมดอายุใช้งานเมื่อครบ 10 ปีหรือ 7,300 รอบ ไม่ว่าจะเกิดขึ้นครั้งใดก่อน

ช่างติดตั้งโซล่าเซลล์ Sunrunพูดว่าแบตเตอรี่สามารถใช้งานได้นาน 5-15 ปี ซึ่งหมายความว่าอาจจำเป็นต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่ใหม่ตลอดอายุการใช้งาน 20-30 ปีของระบบพลังงานแสงอาทิตย์

อายุการใช้งานแบตเตอรี่ส่วนใหญ่นั้นขึ้นอยู่กับรอบการใช้งาน ตามที่แสดงให้เห็นโดยการรับประกันผลิตภัณฑ์ของ LG และ Tesla เกณฑ์ความจุ 60% หรือ 70% นั้นได้รับการรับประกันผ่านจำนวนรอบการชาร์จที่กำหนด

สถานการณ์การใช้งานสองสถานการณ์ที่ทำให้เกิดการเสื่อมสภาพนี้: การชาร์จเกินและการชาร์จแบบหยดสถาบันฟาราเดย์กล่าวว่าการชาร์จไฟเกินคือการกระทำที่ส่งกระแสไฟเข้าไปในแบตเตอรี่ที่ชาร์จเต็มแล้ว การกระทำดังกล่าวอาจทำให้แบตเตอรี่ร้อนเกินไปหรืออาจเกิดไฟไหม้ได้

การชาร์จแบบหยดเป็นกระบวนการที่แบตเตอรี่จะถูกชาร์จอย่างต่อเนื่องจนถึง 100% และจะเกิดการสูญเสียพลังงานในที่สุด การเด้งกลับระหว่าง 100% และต่ำกว่า 100% เล็กน้อยอาจทำให้อุณหภูมิภายในสูงขึ้น ทำให้ความจุและอายุการใช้งานลดลง

ฟาราเดย์กล่าวว่าสาเหตุอีกประการหนึ่งของการเสื่อมสภาพตามกาลเวลาคือการสูญเสียลิเธียมไอออนเคลื่อนที่ในแบตเตอรี่ ปฏิกิริยาข้างเคียงในแบตเตอรี่สามารถกักเก็บลิเธียมที่ใช้งานได้ว่างไว้ ทำให้ความจุลดลงเรื่อยๆ

แม้ว่าอุณหภูมิที่เย็นจะทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทำงานไม่ได้ แต่ในความเป็นจริงแล้วอุณหภูมิเหล่านี้ไม่ได้ทำให้แบตเตอรี่เสื่อมลงหรือทำให้อายุการใช้งานลดลง อย่างไรก็ตาม ฟาราเดย์กล่าวว่าอายุการใช้งานโดยรวมของแบตเตอรี่จะลดลงเมื่ออุณหภูมิสูง เนื่องจากอิเล็กโทรไลต์ที่อยู่ระหว่างอิเล็กโทรดจะสลายตัวเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ทำให้แบตเตอรี่สูญเสียความสามารถในการเคลื่อนย้ายลิเธียมไอออน ซึ่งอาจส่งผลให้จำนวนลิเธียมไอออนที่อิเล็กโทรดสามารถรับเข้าไปในโครงสร้างลดลง ส่งผลให้ความจุของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนลดลง

การซ่อมบำรุง

ห้องปฏิบัติการพลังงานหมุนเวียนแห่งชาติ (NREL) แนะนำให้ติดตั้งแบตเตอรี่ไว้ในสถานที่แห้งและเย็น โดยควรเป็นโรงรถ เนื่องจากอาจเกิดไฟไหม้ได้ภัยคุกคามเล็กน้อยแต่ไม่ใช่ศูนย์) อาจลดขนาดลงได้ แบตเตอรี่และส่วนประกอบต่างๆ รอบๆ ควรมีระยะห่างที่เหมาะสมเพื่อให้ระบายความร้อนได้ และการตรวจสอบการบำรุงรักษาเป็นประจำอาจช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะทำงานได้อย่างเหมาะสมที่สุด

NREL กล่าวว่าหากเป็นไปได้ ควรหลีกเลี่ยงการปล่อยประจุแบตเตอรี่ซ้ำๆ ซากๆ เนื่องจากยิ่งปล่อยประจุมาก อายุการใช้งานก็จะสั้นลง หากแบตเตอรี่ในบ้านถูกปล่อยประจุจนหมดทุกวัน อาจถึงเวลาต้องเพิ่มขนาดแบตเตอรี

NREL กล่าวว่าแบตเตอรี่ที่ต่ออนุกรมกันควรชาร์จด้วยประจุเดียวกัน แม้ว่าแบตเตอรี่ทั้งหมดจะแสดงประจุไฟฟ้ารวมที่ 24 โวลต์ แต่แรงดันไฟฟ้าระหว่างแบตเตอรี่อาจแตกต่างกันได้ ซึ่งไม่เป็นประโยชน์ต่อการปกป้องระบบทั้งหมดในระยะยาว นอกจากนี้ NREL ยังแนะนำให้ตั้งค่าจุดตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าที่ถูกต้องสำหรับเครื่องชาร์จและตัวควบคุมการชาร์จตามที่ผู้ผลิตกำหนด

NREL กล่าวว่าควรตรวจสอบบ่อย ๆ เช่นกัน สิ่งที่ควรสังเกต ได้แก่ การรั่วไหล (การสะสมตัวที่ด้านนอกของแบตเตอรี่) ระดับของเหลวที่เหมาะสม และแรงดันไฟฟ้าที่เท่ากัน NREL กล่าวว่าผู้ผลิตแบตเตอรี่แต่ละรายอาจมีคำแนะนำเพิ่มเติม ดังนั้นการตรวจสอบการบำรุงรักษาและแผ่นข้อมูลของแบตเตอรี่จึงเป็นแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด