Quali sono i principali tipi di batterie per l'accumulo di energia residenziale?

 

 

 

Cosa sono le batterie per l'accumulo di energia residenziale? Cominciamo con la classificazione dei “tipi di batterie”

 

Le batterie residenziali per l'accumulo di energia non sono semplicemente un singolo tipo di batteria, ma una categoria di prodotti completa che copre sistemi elettrochimici, capacità, tensione, forme strutturali, metodi di installazione e architettura del sistema. Lo stoccaggio energetico domestico in genere immagazzina l'elettricità in eccesso generata dai sistemi solari fotovoltaici durante il giorno e la rilascia di notte, in caso di tempo nuvoloso o piovoso o quando la rete subisce un'interruzione di corrente, aumentando così il tasso di autoconsumo-dienergia solare domestica e fornitura di energia di riserva.

 

NREL, nella sua analisi della tecnologia di accumulo dell'energia residenziale, sottolinea che l'attualeaccumulo di energia in batterie residenzialii modelli di costi e prestazioni utilizzano principalmente batterie agli ioni di litio-, inclusi due sistemi chimici: NMC e LFP. Si rileva in particolare che l’LFP è diventato uno dei principali sistemi chimici tradizionali per lo stoccaggio stazionario dell’energia. Pertanto, determinare "quali tipi di batterie residenziali per l'accumulo di energia sono disponibili" non può basarsi esclusivamente sull'aspetto dell'involucro della batteria; è inoltre necessario distinguere tra il sistema chimico della cellula e la struttura del prodotto. Ad esempio, le batterie montate a parete-, montate su rack- e impilate appartengono ai tipi di installazione e strutturali, mentre le batterie LiFePO4, NMC, al piombo-acido e agli ioni di sodio- appartengono ai sistemi elettrochimici.

 

● Classificazione in base alla composizione chimica della batteria: LFP, NMC, piombo-acido, sodio-ione, LTO, ecc.

 

● Classificazione per struttura: a parete-montato, montato su rack-, impilato, integrato, a pavimento-a terra.

 

● Classificazione in base alla tensione del sistema: sistemi a bassa-tensione 12 V/24 V, 48 V/51,2 V, sistemi di accumulo di energia ad alta- tensione.

 

● Classificazione per applicazione: stoccaggio di energia connesso alla rete-, stoccaggio di energia off-alla rete, stoccaggio di energia ibrido, alimentazione di backup.

 

 

 

Primo tipo: batterie al litio ferro fosfato (LiFePO4/LFP): attualmente il tipo mainstream più promettente per l'accumulo di energia residenziale

 

Le batterie al litio ferro fosfato (LiFePO4), note anche come LFP, sono uno dei tipi di batterie più importanti nel campo dello stoccaggio dell'energia solare residenziale. Il loro materiale catodico è litio ferro fosfato. Rispetto ad alcunibatterie agli ioni di litio-contenente nichel o cobalto, l'LFP presenta stabilità termica, prestazioni del ciclo e vantaggi in termini di costi migliori, il che lo rende particolarmente adatto per scenari di stoccaggio stazionario dell'energia che richiedono cicli di-carica-scarica a lungo termine. L'analisi di NREL sullo stoccaggio dell'energia residenziale indica chiaramente che nel 2024, i modelli tecnologici di stoccaggio dell'energia delle batterie residenziali hanno adottato principalmente i sistemi NMC e LFP delle batterie agli ioni di litio- e sottolinea che LFP è diventato il principale sistema chimico nello stoccaggio stazionario dell'energia dal 2021. Per gli utenti domestici, il valore maggiore dell'LFP non è solo la sua "grande capacità", ma la sua capacità di mantenere buone prestazioni a lungo termine anche con cicli di carica{7}}scarica giornalieri.

 

Anche gli attuali prodotti di stoccaggio dell'energia residenziale di BLOO POWER sono basati su LiFePO4, compresi i prodotti montati a parete-, montati su rack- e impilati. Ad esempio, le batterie montate a parete-da 51,2 V 10,24 kWh, 15 kWh e 16 kWh utilizzano tutte celle al litio ferro fosfato e sono dotate di un BMS intelligente.

 

● Vantaggi: buona stabilità termica, ciclo di vita lungo, adatto per carica e scarica ad alta- frequenza.

 

● Scenari idonei: stoccaggio di energia fotovoltaica residenziale, arbitraggio dei prezzi dell'elettricità di picco-valle, alimentazione di backup, sistemi off-griglia.

 

● Voltaggio tipico: i sistemi di accumulo di energia a bassa-tensione da 51,2 V sono molto comuni.

 

● Prodotti BLOO POWER: 5kWh, 10kWh, 15kWh, 16kWh, 20kWh e altre soluzioni di accumulo di energia LiFePO4.

 

 

Il secondo tipo: batterie ternarie agli ioni di litio- (NMC) – Soluzione di accumulo di energia residenziale ad alta densità di energia

 

NMC, o ossido di cobalto manganese litio nichel, è un altro tipicosistema di batterie agli ioni di litio-. La sua caratteristica principale è l'elevata densità di energia, che gli conferisce un vantaggio significativo nei dispositivi in ​​cui dimensioni e peso sono fondamentali. Da un punto di vista tecnico, NMC può immagazzinare più energia in un volume più piccolo, il che significa che può fornire una maggiore capacità di accumulo di energia per unità di volume nelle case con spazio limitato. Tuttavia, per i sistemi di accumulo dell'energia domestici installati in modo permanente in garage, scantinati, magazzini o locali tecnici esterni, gli utenti spesso considerano non solo la densità energetica ma anche la durata del ciclo, la stabilità termica, i costi e la gestione della sicurezza a lungo termine. Pertanto, l’LFP è sempre più importante nello stoccaggio stazionario dell’energia.

 

I dati NREL elencano sia NMC che LFP come importanti sistemi chimici per lo stoccaggio di energia agli ioni di litio,- sottolineando che LFP è diventato il sistema chimico dominante per lo stoccaggio di energia stazionaria. Pertanto, l’NMC non è “inadatto per lo stoccaggio energetico domestico”, ma richiede piuttosto una valutazione completa basata su spazio, domanda di energia, temperatura ambientale, costi e progettazione della sicurezza.

 

● Principali vantaggi: elevata densità di energia, buon utilizzo del volume.

 

● Considerazioni chiave: requisiti elevati per la gestione termica e la progettazione della sicurezza.

 

● Utenti idonei: progetti di stoccaggio dell'energia con spazio limitato e sensibilità al volume e al peso.

 

● Differenza rispetto all'LFP: attualmente l'LFP è maggiormente utilizzato nello stoccaggio energetico residenziale stazionario.

 

 

Il terzo tipo: batterie al piombo-acido: il tradizionale stoccaggio dell'energia residenziale esiste ancora, ma il posizionamento sul mercato è cambiato

 

Le batterie al piombo-sono tra le più tradizionaliaccumulo di energia ricaricabiletecnologie, con una lunga storia di applicazioni in-sistemi solari off-grid, UPS e alimentatori di backup per le comunicazioni. I loro vantaggi includono una tecnologia matura, una catena di fornitura ben-consolidata, costi di acquisto iniziali relativamente facili-da-comprendere e un gran numero di prodotti standardizzati sul mercato. Tuttavia, rispetto alle moderne batterie LiFePO4, le batterie al piombo-sono generalmente più pesanti e più grandi e spesso presentano svantaggi in termini di ciclo di vita profondo e di capacità utilizzabile effettiva. Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti elenca ancora le batterie al piombo-come una delle tecnologie di stoccaggio dell'energia elettrochimica nei suoi dati sulla tecnologia di stoccaggio dell'energia a lungo-termine, indicando che la tecnologia ha ancora un valore applicativo pratico, ma ciò non significa che sia la scelta migliore per tutti gli scenari di stoccaggio dell'energia residenziale.

 

Per le famiglie che caricano e scaricano quotidianamente l'energia solare, il piombo-acido può essere interessante se si confronta solo il prezzo di acquisto iniziale; tuttavia, se si considerano lo spazio di installazione, la manutenzione, il ciclo di vita, la capacità utilizzabile e i costi di sostituzione a lungo-termine, LiFePO4 è spesso più meritevole di un'ulteriore valutazione.

 

● Vantaggi: tecnologia matura, elevata penetrazione del prodotto e costi iniziali relativamente facili da controllare--.

 

● Svantaggi: peso elevato, dimensioni grandi e prestazioni del ciclo profondo-relativamente limitate.

 

● Scenari adatti: progetti con backup a bassa-frequenza, budget limitati o sistemi lead{1}}acid esistenti.

 

● Tendenza alla sostituzione: molti nuovi progetti di stoccaggio dell'energia residenziale stanno gradualmente adottando LiFePO4 per sostituire i tradizionali sistemi al piombo-acido.

 

 

Quarto tipo: batterie agli ioni di sodio-: una tecnologia emergente di stoccaggio dell'energia residenziale degna di attenzione futura

 

Le batterie agli ioni di sodio- sono una nuova tecnologia di accumulo di energia elettrochimica che ha attirato l'attenzione nel settore dello stoccaggio di energia negli ultimi anni. Sebbene siano simili nel principio di funzionamento alle batterie agli ioni di litio-, utilizzano il sodio come ione che trasporta la corrente primaria-, offrendo così potenziali vantaggi nella fornitura di risorse, nei sistemi di materiali e nelle prestazioni a bassa-temperatura. L'inclusione delle batterie al sodio da parte del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti nel suo ambito di ricerca sulla tecnologia di stoccaggio dell'energia a lungo-termine indica che sono diventate una delle direzioni tecnologiche più importanti per il nuovo stoccaggio di energia elettrochimica.

 

Tuttavia, considerando l'attuale maturità commerciale dello stoccaggio energetico residenziale, le batterie agli ioni di sodio non possono essere semplicemente interpretate come se avessero sostituito completamente le batterie agli ioni di litio (LFP). Le famiglie comuni, oltre a concentrarsi sui materiali stessi delle batterie, devono prestare attenzione anche alla catena di fornitura, alla certificazione, alla compatibilità degli inverter, al servizio post-vendita, al ciclo di vita e al costo totale del ciclo di vita. Pertanto, le batterie agli ioni di sodio- sono più adatte come tendenza futura della tecnologia di accumulo dell'energia, mentre gli LFP presentano ancora un vantaggio di maturità molto significativo negli attuali progetti di accumulo di energia fotovoltaica residenziale su larga scala-.

 

● Potenziali vantaggi: abbondanti risorse di sodio, potenziale costo nel trasporto dei materiali.

 

● Direzione tecnologica: adatta a scenari come lo stoccaggio dell'energia in cui i requisiti di densità energetica non sono così estremi come per i veicoli elettrici.

 

● Stato attuale: la commercializzazione sta procedendo, ma la maturità del prodotto varia.

 

● Raccomandazione per la selezione: prima dell'acquisto, concentrarsi sulla verifica delle certificazioni, del ciclo di vita e della compatibilità dell'inverter.

 

 

Quinto tipo: batteria al litio titanato (LTO): una speciale opzione di stoccaggio dell'energia con velocità elevata e durata del ciclo lunga

 

Le batterie al titanato di litio appartengono a uno speciale sistema chimico di batterie agli ioni di litio-. I dati NREL sull'energia solare e sulle tecnologie di stoccaggio dell'energia elencano vari tipi di batterie agli ioni di litio,-tra cui LFP, NMC, NCA, LMO e LTO. I maggiori vantaggi tecnici di LTO sono solitamente prestazioni di velocità eccellenti, ciclo di vita elevato e buone prestazioni a bassa-temperatura, che lo rendono interessante in scenari che richiedono carica e scarica frequenti, carica e scarica rapida o funzionamento in ambienti speciali. Tuttavia, presenta anche limitazioni in termini di densità energetica e costi, quindi per le famiglie normali "parametri più elevati non sono sempre migliori".

 

Se l'utilizzo principale di una famiglia è la ricarica solare durante il giorno e la scarica lenta durante la notte, allora l'LFP può già soddisfare bene le esigenze. Se il progetto prevede frequenze di carica e scarica- estremamente elevate, ambienti estremi o requisiti di alimentazione speciali, è possibile esplorare ulteriormente l'LTO. In altre parole, LTO è più orientato allo stoccaggio energetico professionale e specializzato, piuttosto che essere la prima scelta per l’attuale stoccaggio energetico domestico.

 

● Caratteristiche principali: prestazioni ad alta velocità, ciclo di vita lungo, buone prestazioni alle basse-temperature.

 

● Svantaggi: potrebbe non essere vantaggioso in termini di costi e dimensioni.

 

● Scenari adatti: carica e scarica ad alta- frequenza, ambienti industriali speciali o estremi.

 

● Raccomandazione per l'uso domestico: le residenze ordinarie non hanno bisogno di perseguire ciecamente l'LTO.

 

 

Sesto tipo: batterie a flusso: tecnologia matura, ma di solito non la prima scelta per le famiglie comuni

 

La più grande differenza tra le batterie a flusso e le tradizionali batterie al litio è che il loro mezzo di accumulo dell’energia si trova principalmente in un serbatoio esterno dell’elettrolita. L'elettrolita viene fatto circolare attraverso la pila da una pompa per completare la carica e lo scaricamento. Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti classifica le batterie a flusso come una tecnologia di accumulo di energia a lungo-termine e le classifica come un sistema di accumulo di energia elettrochimico. Il vantaggio più grande delle batterie a flusso è che la loro potenza e capacità possono essere configurate in modo relativamente indipendente a livello di progettazione del sistema, rendendole preziose per la ricerca e l'applicazione nello stoccaggio di energia a lungo-termine e nelle applicazioni di stoccaggio di energia rinnovabile su larga-scala.

 

Tuttavia, per le residenze ordinarie, fattori quali lo spazio domestico, la complessità del sistema, le apparecchiature ausiliarie, i costi di installazione e i requisiti di manutenzione devono essere considerati in modo completo. Pertanto sono generalmente meno convenienti di una batteria LiFePO4 compatta. La domanda principale per lo stoccaggio di energia residenziale è generalmente costituita da prodotti modulari con capacità di 5 kWh, 10 kWh, 15 kWh, 20 kWh o anche superiori, che è la principale direzione di applicazione per i prodotti LFP come BLOO POWER.

 

● Caratteristiche: la capacità e la progettazione della potenza hanno un certo grado di indipendenza.

 

● Vantaggi: adatto per l'immagazzinamento di energia a lungo-termine.

 

● Svantaggi: la complessità del sistema è generalmente superiore a quella delle batterie al litio domestiche.

 

● Applicazioni tipiche: stoccaggio di energia su-scala su larga scala, energia rinnovabile e progetti di stoccaggio di energia-a lungo termine.

 

 

Settimo tipo: batterie per l'accumulo di energia montate a parete-: uno dei migliori tipi di prodotto per le case con spazio limitato

 

 

A rigor di termini,batterie per l'accumulo di energia-montate a paretenon sono un nuovo sistema elettrochimico, ma piuttosto una struttura di prodotto. Solitamente utilizzano celle LFP, integrando il modulo batteria, il BMS, la protezione dell'interruttore automatico e l'interfaccia di comunicazione in un involucro sottile, riducendo l'occupazione di spazio grazie al montaggio a parete. Per le normali case, ville, garage e piccoli magazzini di energia, il vantaggio più grande delle soluzioni montate a parete- è il risparmio di spazio, insieme a un metodo di installazione relativamente intuitivo.

 

I prodotti a parete-di BLOO POWER disponibili al pubblico includono modelli da 5,12 kWh, 6,91 kWh, 10,24 kWh e modelli con capacità superiore. Alcuni prodotti utilizzano un sistema da 51,2 V e supportano la comunicazione CAN/RS485 e l'espansione parallela di più-unità. Alcuni dei loro prodotti montati a parete-sono inoltre dotati di involucri classificati IP65/IP66; i livelli di protezione specifici devono essere verificati rispetto alla scheda tecnica e ai documenti di certificazione del modello corrispondente. Per le case che necessitano di installare le batterie in garage, contro le pareti o in locali tecnici, le batterie montate a parete-sono spesso una soluzione molto semplice.

 

● Vantaggi: risparmio di spazio, aspetto semplice, installazione flessibile.

 

● Capacità tipiche: 5kWh, 10kWh, 15kWh, 16kWh, ecc.

 

● Scenari adatti: ville, residenze ordinarie, garage, energia solare domestica.

 

● BLOO POWER: prodotti LiFePO4-montati a parete da 51,2 V che coprono più livelli di capacità.

 

 

Tipo 8: batterie per l'accumulo di energia-montate su rack: adatte per l'accumulo di energia domestica standardizzato, modulare e-di grande capacità

 

Accumulatori di energia-montati su racksono generalmente progettati utilizzando un rack da 19- pollici o una struttura standard simile, montando più moduli batteria in un rack di stoccaggio o in un armadio batterie. Questa struttura è particolarmente adatta per progetti che richiedono il funzionamento in parallelo di più batterie, futura espansione della capacità e manutenzione centralizzata. Rispetto ai prodotti montati a parete-, le batterie montate su rack potrebbero non essere così "applicate" all'utilizzo dello spazio domestico, ma presentano vantaggi significativi nei locali di stoccaggio dell'energia, nei locali tecnici e nelle ville più grandi.

 

Le informazioni pubblicamente disponibili di BLOO POWER sui prodotti LiFePO4 montati su rack- includono specifiche come 5,12 kWh e 10,24 kWh, dotati di monitoraggio LCD, interfacce di comunicazione CAN/RS485/RS232 e BMS; i loro dati indicano che alcuni prodotti montati su rack-hanno una durata di 6500 cicli. Per le case che richiedono più batterie per formare un sistema da 30 kWh, 50 kWh o anche con capacità superiore, il design con montaggio su rack-consente l'installazione centralizzata delle batterie e facilita la manutenzione futura, l'espansione della capacità e la gestione del sistema.

 

● Vantaggi: elevato grado di modularità e comoda gestione centralizzata.

 

● Scenari adatti: ville di grandi dimensioni, depositi di energia, residenze off-grid.

 

● Capacità tipica: circa 5 kWh, 10 kWh e oltre per modulo.

 

● Prodotti BLOO POWER: serie LiFePO4 da 5,12 kWh e 10,24 kWh montate su rack-.

 

 

Nono tipo: batterie di accumulo di energia impilate: una soluzione modulare che bilancia espansione della capacità, installazione ed estetica

 

Accumulatori di energia impilatihanno guadagnato crescente attenzione nel mercato dello stoccaggio energetico residenziale negli ultimi anni. In genere comportano l'impilamento verticale di più moduli batteria, il collegamento modulare per formare un sistema completo di accumulo di energia. Gli utenti potranno poi aumentare gradualmente il numero di batterie in base alle loro effettive necessità. Rispetto ai tradizionali armadi per batterie di grandi dimensioni, i prodotti impilati possono scomporre un grande sistema di accumulo di energia in più moduli più piccoli, riducendo così la difficoltà di movimentazione e installazione.

 

Le informazioni pubblicamente disponibili di BLOO POWER mostrano che la sua batteria LiFePO4 BP-HB-LV-15KWH ha una tensione nominale di 51,2 V e una capacità di 15,36 kWh. È disponibile anche un prodotto da 20,48kWh. È dotato di display LCD, comunicazione CAN/RS485/RS232 e BMS. Alcuni modelli nelle informazioni disponibili al pubblico dichiarano una durata di 6500 cicli. Per le famiglie che necessitano di iniziare con 15 kWh ed espandersi gradualmente fino a 30 kWh o anche a capacità superiori, la soluzione in pila offre una buona flessibilità.

 

● Vantaggi principali: design modulare, facile espansione della capacità e aspetto pulito.

 

● Adatto a: Famiglie il cui fabbisogno di capacità aumenterà gradualmente.

 

● Caratteristiche di installazione: più moduli batteria possono essere combinati verticalmente.

 

● BLOO POWER: prodotti LiFePO4 impilati come 15,36 kWh e 20,48 kWh.

 

 

Tipo 10: sistema di accumulo di energia residenziale tutto-in-one – Elevata integrazione di batteria, inverter e sistema di controllo

 

UNSistema di accumulo di energia tutto--in unoè una forma di prodotto che integra batteria, inverter, BMS e alcune funzioni di distribuzione e controllo dell'energia in un unico dispositivo. Rispetto ai sistemi in cui batteria e inverter sono completamente separati, il più grande vantaggio di un sistema integrato è la sua struttura più compatta. Gli utenti non devono selezionare più dispositivi separatamente e completare complessi lavori di abbinamento, rendendolo ideale per le famiglie che desiderano installazione e utilizzo rapidi. Per gli utenti comuni, la chiave per un sistema integrato non è “più integrato, meglio è”, ma piuttosto garantire che l’ingresso fotovoltaico, la capacità della batteria, la potenza in uscita dell’inverter, il carico domestico, il sistema di rete e il circuito di backup siano compatibili.

 

BLOO POWER offre anche forme di prodotti per l'accumulo di energia residenziale come All-in-ONE ESS ed elenca vari progetti di stoccaggio dell'energia residenziale, tra cui unità a parete-, montate su rack-, impilate, All-in-One ESS e unità-a pavimento, nelle sue Domande frequenti ufficiali. Pertanto, per le famiglie con spazio di installazione limitato che desiderano ridurre-il cablaggio in loco e il numero di dispositivi, vale la pena prendere in considerazione lo stoccaggio energetico integrato.

 

● Caratteristica principale: elevata integrazione di batteria ed elettronica di potenza.

 

● Vantaggi: installazione semplice e ingombro ridotto.

 

● Precauzioni: è necessario verificare l'uscita dell'inverter e la capacità della batteria.

 

● Scenari adatti: nuove case-alimentate a energia solare, alimentatori di riserva e piccoli sistemi-isolati dalla rete.

 

 

Undicesimo tipo: batterie per l'accumulo di energia residenziale a bassa-tensione – I sistemi da 51,2 V sono attualmente un percorso comune di accumulo dell'energia domestica

 

In base alla tensione del sistema, lo stoccaggio di energia residenziale può essere ulteriormente suddiviso in sistemi a bassa-tensione e ad alta-tensione. 51.2V è una tensione nominale molto comune nello stoccaggio di energia residenziale LiFePO4, poiché 16 celle LFP con una tensione nominale di 3,2 V collegate in serie possono formare un sistema di batterie di circa 51,2 V. Per le famiglie comuni, i sistemi a bassa-tensione sono caratterizzati da elevata maturità, abbondante offerta di prodotti, molteplici opzioni di installazione e compatibilità con un gran numero di inverter ibridi.

 

I prodotti BLOO POWER montati a parete,{0}}montati su rack-e impilati divulgati pubblicamente utilizzano tutti una tensione nominale di 51,2 V. Ad esempio, la batteria da 10,24 kWh montata a parete- utilizza una configurazione da 51,2 V/200 Ah, mentre il prodotto da 16 kWh utilizza una configurazione da 51,2 V/314 Ah e fornisce la comunicazione CAN/RS485. Tuttavia, è importante notare che "bassa tensione" non significa che possa essere installato arbitrariamente. La corrente massima di carica/scarica della batteria, l'intervallo di tensione dell'inverter, il protocollo di comunicazione, le specifiche del cavo, i dispositivi di protezione e il numero di connessioni parallele devono essere tutti attentamente considerati nella progettazione del sistema.

 

● Tensioni tipiche: 48 V, 51,2 V, ecc.

 

● Principali vantaggi: prodotti maturi e ampiamente compatibili.

 

● Applicazioni tipiche: sistemi di accumulo di energia residenziale da circa 5kWh a 50kWh.

 

● BLOO POWER: numerosi prodotti LFP da 51,2 V montati su-parete, su rack-e impilati.

 

 

Tredicesimo e dodicesimo tipo: batterie residenziali per l'accumulo di energia ad alta-tensione, adatte per sistemi residenziali di grande-capacità e ad alta-potenza

 

Sistemi di accumulo di energia ad alta-tensionein genere aumentano il numero di moduli batteria collegati in serie, consentendo all'intero pacco batteria di funzionare entro un intervallo di tensione CC più elevato. Rispetto ai sistemi a bassa-tensione, alla stessa potenza di uscita, l'aumento della tensione riduce la corrente richiesta, contribuendo così a ridurre le perdite di corrente e dei cavi sul lato CC e soddisfacendo i requisiti di progettazione di alcuni inverter ibridi ad alta-potenza.

 

BLOO POWER ha inoltre presentato prodotti LiFePO4 impilati ad alta tensione-; ad esempio, alcuni dei suoi sistemi stack utilizzano una tensione nominale di 204,8 V e un'energia nominale di 20,48 kWh e ottengono la gestione del sistema tramite una struttura modulare e un BMS. Tuttavia, l’alta tensione non significa necessariamente migliore della bassa tensione. I sistemi ad alta-tensione implicano tensioni CC più elevate, ponendo requisiti più elevati in termini di isolamento, protezione, contattori, pre-carica, BMS, qualifiche degli installatori e progettazione della sicurezza del sistema. Pertanto, quando scelgono un sistema ad alta-tensione, gli utenti residenziali dovrebbero dare la priorità alla finestra di tensione della batteria del produttore dell'inverter e all'elenco ufficiale di compatibilità, piuttosto che fare affidamento esclusivamente sull'affermazione di "alta tensione, alta efficienza".

 

● Caratteristica fondamentale: tensione DC del sistema più elevata.

 

● Vantaggi: adatto per sistemi ad alta-potenza e ad alta-capacità.

 

● Scenari applicabili: ville di grandi dimensioni, accumulatori di energia domestica-ad alta potenza.

 

● Precauzioni: prestare molta attenzione alla sicurezza dell'alta-tensione e alla compatibilità dell'inverter.

 

 

Come scegliere diversi tipi di batterie per l'accumulo di energia residenziale?

 

In realtà, nessun tipo di batteria è adatto a ogni famiglia. Quando si sceglie una batteria di accumulo di energia residenziale, è necessario innanzitutto determinare il fabbisogno elettrico giornaliero della propria famiglia, quindi determinare la capacità e la potenza della batteria e successivamente considerare la chimica della batteria, il metodo di installazione, la piattaforma di tensione e i requisiti di espansione. Ad esempio, se l'obiettivo principale di una famiglia media è aumentare il tasso di autoconsumo solare, un sistema LFP da 10 kWh montato a parete potrebbe essere una buona prima scelta. Se la famiglia ha un consumo di elettricità più elevato o desidera mantenere carichi critici come frigoriferi, condizionatori d’aria e pompe dell’acqua durante le interruzioni di corrente, potrebbe essere necessario un sistema da 15 kWh, 20 kWh o anche più grande.

 

Il modello tecnologico di accumulo dell'energia residenziale di NREL utilizza un sistema da 5 kW/12,5 kWh come sistema rappresentativo di accumulo dell'energia residenziale. Questo aiuta a capire che “potenza” e “capacità” sono due indicatori diversi nello stoccaggio energetico residenziale: 12,5 kWh rappresenta la quantità di elettricità che può essere immagazzinata, mentre 5 kW rappresentano la potenza in uscita dal sistema.

 

● Passaggio 1: calcola il consumo elettrico giornaliero effettivo della tua famiglia.

 

● Passaggio 2: determinare quante ore o giorni di alimentazione di backup sono necessarie.

 

● Passaggio 3: selezionare la batteria e l'inverter in base alla potenza del carico.

 

● Passaggio 4: confermare il metodo di installazione, il protocollo di comunicazione, la certificazione e le capacità di espansione.

 

Confronto tra i principali sistemi chimici delle batterie di accumulo di energia residenziale

 

Tipo di batteria	Densità energetica	Caratteristiche del riciclaggio	Sicurezza/stabilità termica	Applicabilità dello stoccaggio energetico residenziale	Posizionamento tipico
LiFePO4/LFP	medio	eccellente	Meglio	★★★★★	Corrente principale
NMC	più alto	Meglio	La gestione termica deve essere migliorata.	★★★★	Alta densità di energia
batterie al piombo-acido	inferiore	Medio/Basso	Maturo	★★★	Backup tradizionale
Ioni di sodio	Medio	Dipende dal prodotto	Lo sviluppo tecnologico continua	★★★	Tecnologie emergenti
LTO	inferiore	Molto alto	Meglio	★★★	Scenari speciali ad alta{0}}frequenza
Batteria a flusso	Da basso a medio	Vantaggi di stoccaggio dell'energia a lungo termine-	Diversi approcci tecnici	★★	Stoccaggio di energia su-scala/a lungo-termine

 

Nota: La tabella è riepilogativa del livello tecnico del percorso. Produttori diversi, celle della batteria e progetti di sistema diversi porteranno a differenze significative nelle prestazioni effettive. Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti elenca le batterie agli ioni di litio-, al piombo-acido, a flusso liquido e al sodio come percorsi tecnologici di stoccaggio dell'energia elettrochimica; NREL si concentra sul monitoraggio dei sistemi agli ioni di litio-come LFP e NMC.

 

Confronto delle strutture comuni dei prodotti di accumulo dell'energia residenziale

 

Forma del prodotto	Utilizzo dello spazio	Capacità di espansione	Facilità di installazione	Consigliato per le famiglie
Montaggio a parete-	★★★★★salva	★★★★	★★★★★	Residenziale/villa ordinaria
montato su rack-	★★★	★★★★★	★★★★	Famiglie-di grandi dimensioni
Impilato	★★★★	★★★★★	★★★★★	È necessaria un’espansione graduale
Tutto-in-uno	★★★★★	★★★	★★★★★	Nuovo sistema di accumulo dell'energia
da pavimento-a pavimento	★★★	★★★★	★★★★	Famiglie-di grandi dimensioni
Modulare ad alta-tensione	★★★★	★★★★★	★★★	residenziale ad alta potenza

 

 

Perché LiFePO4 è sempre più adatto allo stoccaggio energetico domestico moderno?

 

Dal punto di vista del trend di sviluppo complessivo del settore dello stoccaggio energetico residenziale, il motivo per cui LiFePO4 sta guadagnando attenzione non è perché è assolutamente superiore in ogni indicatore di prestazione, ma perché ha raggiunto un buon equilibrio completo tra sicurezza, durata, costi, prestazioni del ciclo e adattabilità allo stoccaggio stazionario dell’energia. Lo stoccaggio dell’energia domestica in genere richiede carica e scarica quotidiana e può anche funzionare per centinaia di cicli all’anno. Pertanto, il "ciclo di vita" è più importante del semplice picco di densità energetica. NREL ha già incorporato LFP nel suo sistema di accumulo di energia stazionario tradizionale nel suo modello di tecnologia di accumulo di energia residenziale e ha sottolineato che LFP è diventato un importante sistema chimico tradizionale per lo stoccaggio di energia stazionario.

 

BLOO POWER attualmente utilizza anche LFP come tecnologia principale delle batterie per lo stoccaggio di energia residenziale e offre diverse forme di prodotto come montaggio a parete-, montaggio su rack- e impilato. Per le famiglie normali, a meno che non vi siano requisiti speciali per temperature estremamente basse, tassi elevati o densità di energia ultra-elevata, un sistema BMS ben-progettato, ben{5}}sviluppato e un sistema LFP completamente certificato è solitamente una priorità.

 

● Sicurezza e stabilità: LFP ha una buona stabilità termica.

 

● Utilizzo a lungo-termine: adatto per l'accumulo di energia fotovoltaica domestica con carica e scarica frequenti.

 

● Maturità del prodotto: la catena di fornitura del mercato e il sistema di supporto degli inverter sono relativamente completi.

 

● Posizionamento BLOO POWER: copertura di molteplici forme di prodotti di accumulo di energia residenziale con LiFePO4.

 

 

Quando si scelgono le batterie per l'accumulo dell'energia residenziale, non guardare solo alla "capacità in kWh".

 

Molti consumatori si chiedono solo "quanto costa una batteria da 10kWh?" oppure "quanto costa una batteria da 15kWh?" quando si scelgono le batterie per l’accumulo di energia, ma questo è lungi dall’essere sufficiente. La capacità indica solo quanta energia la batteria può teoricamente immagazzinare; non indica direttamente se il sistema può alimentare dispositivi ad alta-potenza come condizionatori d'aria, cucine a induzione e pompe dell'acqua. Ad esempio, due batterie da 10 kWh, una che consente una corrente di scarica continua più elevata mentre l’altra ha una potenza di scarica inferiore, avranno capacità completamente diverse di alimentare i carichi domestici.

 

Pertanto, quando si acquistano batterie residenziali per l'accumulo di energia, oltre ai kWh, è necessario concentrarsi anche sulla tensione nominale, sulla corrente di carica/scarica continua, sulla potenza di uscita massima, sulla DoD, sulla durata del ciclo, sul BMS, sulla temperatura operativa, sul grado di protezione IP, sul protocollo di comunicazione, sul numero di connessioni parallele e sullo stato della certificazione. I dati di prodotto disponibili al pubblico di BLOO POWER elencano parametri quali capacità, tensione, corrente di carica/scarica, durata del ciclo, BMS, CAN/RS485 e classificazione IP. Questi indicatori dovrebbero essere considerati insieme, non solo confrontati individualmente.

 

● Capacità in kWh: determina la quantità di elettricità che può essere immagazzinata.

 

● Potenza (kW): determina il carico massimo che può essere guidato contemporaneamente.

 

● DoD (capacità teorica): determina quanta capacità teorica può essere effettivamente utilizzata.

 

● Ciclo di vita: determina il valore a lungo-termine del prodotto.

 

 

Quando si acquistano batterie per l’accumulo dell’energia residenziale è fondamentale prestare attenzione anche alla compatibilità del BMS e dell’inverter.

 

Il BMS, o Battery Management System, è un componente fondamentale dei moderni sistemi di accumulo dell'energia delle batterie agli ioni di litio. Monitora la tensione della cella, la temperatura, la corrente e lo stato del sistema e fornisce protezione da sovraccarico, sovra-scarica, sovracorrente, cortocircuiti e fluttuazioni di temperatura in base a strategie predefinite. NREL afferma chiaramente nei suoi materiali per la tecnologia solare e di accumulo dell'energia che i sistemi di batterie agli ioni di litio-in genere richiedono un sistema di gestione della batteria e che i pacchi batterie per l'accumulo di energia sono spesso integrati con inverter e sistemi di protezione.

 

Inoltre, le batterie residenziali per l'accumulo di energia non possono essere semplicemente intese come "in grado di connettersi a qualsiasi inverter purché la tensione sia la stessa". I sistemi reali coinvolgono anche protocolli di comunicazione CAN e RS485, intervallo di tensione della batteria, corrente massima di carica/scarica, lettura SOC, logica di controllo BMS e protezione dai guasti. Sebbene alcuni prodotti BLOO POWER siano dotati di interfacce di comunicazione CAN+RS485 e dichiarino la compatibilità con vari inverter off-grid/ibridi, la compatibilità specifica del progetto dovrebbe comunque essere confermata in base al modello di batteria corrispondente e alla marca dell'inverter.

 

● Controlla le funzioni BMS: protezione da sovraccarico,-sovrascarica, sovracorrente, temperatura, ecc.

 

● Controllare i protocolli di comunicazione: CAN, RS485, ecc.

 

● Verificare la compatibilità dell'inverter: non giudicare esclusivamente in base alla tensione nominale.

 

● Controlla i documenti di certificazione: i requisiti possono variare in base al Paese e alla regione.

 

 

Riepilogo: quali sono i principali tipi di batterie per l'accumulo di energia residenziale?

 

In sintesi, le batterie residenziali per l'accumulo di energia possono essere intese da due dimensioni: in primo luogo, "cosa c'è all'interno della batteria", che si riferisce a sistemi elettrochimici come LFP, NMC, piombo-acido, sodio-ioni e LTO; in secondo luogo, "che aspetto ha la batteria e come viene installata", che si riferisce a strutture come il montaggio a parete-, su rack-, in pila, integrato e a pavimento-. Per la stragrande maggioranza degli attuali progetti di stoccaggio dell’energia solare residenziale, LiFePO4 è diventata una scelta mainstream molto importante.

 

I dati sulla tecnologia di stoccaggio dell'energia residenziale di NREL mostrano anche che l'LFP è diventato un importante sistema chimico tradizionale per lo stoccaggio stazionario dell'energia. Se lo spazio domestico è limitato, è opportuno prendere in considerazione l'LFP montato a parete-di BLOO POWER; se sono necessarie un'installazione centralizzata e un'espansione continua della capacità, si possono prendere in considerazione i sistemi montati su rack-; se si desidera un'installazione più modulare e aumenti graduali della capacità in base alle esigenze familiari, si possono prendere in considerazione sistemi sovrapposti. I prodotti di accumulo di energia residenziale attualmente disponibili al pubblico di BLOO POWER coprono capacità di 5 kWh, 10 kWh, 15 kWh e 20 kWh, nonché vari metodi di installazione, fornendo una roadmap di prodotto relativamente completa per le diverse esigenze di stoccaggio di energia familiare.

 

● Scelta preferita per le famiglie normali: LiFePO4/LFP.

 

● Spazio limitato: LiFePO4-montato a parete.

 

● Necessità di grande capacità ed espansione: montato su rack-o impilato.

 

● Ricerca di un'elevata integrazione: ESS integrato (sistema di accumulo dell'energia).

 

● Esigenze speciali: valuta NMC, LTO, ioni di sodio o altre tecnologie in base a condizioni quali bassa temperatura, velocità elevata e accumulo di energia a lungo-termine.

 

 

Conclusione

 

Per la stragrande maggioranza dei moderni progetti di stoccaggio dell'energia solare residenziale, "Capacità adeguata LiFePO4 + + tensione adeguata + BMS intelligente + inverter compatibile + installazione corretta" è più importante che ricercare semplicemente una batteria cosiddetta-"top-della-della-linea". Quando si scelgono prodotti di accumulo di energia residenziale come BLOO POWER, si consiglia di considerare fattori quali il consumo giornaliero di elettricità domestica, la capacità fotovoltaica installata, il tempo di backup in caso di interruzione di corrente, la potenza di carico massima, lo spazio di installazione, il clima locale e i futuri piani di espansione prima di decidere su un sistema di accumulo con una capacità di 5kWh, 10kWh, 15kWh, 20kWh o superiore.