Životnost fyzických baterií. Je nutné je vyměňovat po několika letech?
Pořízení baterií k fotovoltaickým systémům může pomoci s efektivnějším využitím vyrobené energie. Tu a tam se však objevují názory, že nákup baterií se nevyplatí kvůli jejich krátké životnosti. Co je na tomto tvrzení pravdy? A jak dlouho ve skutečnosti baterie vydrží?
Častým problémem, který se v souvislosti s fotovoltaikou řeší, je ukládání energie. Zatímco přes den solární panely pracují na maximum a vyrábí elektřinu, většina lidí není doma, a tak ji nemohou využít. Část sice spotřebuje elektronika a spotřebiče, zbytek však odteče do sítě, což není moc výhodné pro majitele elektrárny. Právě proto se využívají baterie, které umožňují čerpat energii kdykoliv, kdy se to hodí. Zároveň jde také o dobrou pojistku při výpadku elektrického proudu – díky uložené energii může domácnost bez problémů dále fungovat.
I přesto, že baterie mají své nesporné výhody, někteří budoucí majitelé domácích elektráren se do jejich nákupu moc nehrnou. I když se cena v posledních letech snižuje a při pořízení komplet baterií se můžete vlézt i do statisíce, od nákupu baterií často odrazuje jejich údajná krátká životnost, na kterou si lidé stěžují v internetových diskuzích. Jak často je tedy nutné baterie vyměňovat? A je možné, že životnost baterií snižují sami jejich majitelé nešetrným zacházením?
Životnost baterie není dána jen jejich cyklickou odolností
„Životnost fyzických baterií je dána přirozeným stárnutím materiálu a počtem cyklů (úplné nabití a vybití baterie). Některé baterie zaručují životnost na 10 000 cyklů, s tím, že běžná domácnost provede přibližně 250 cyklů/rok. Životnost z pohledu cyklů je tak velmi vysoká. Pravdou ale je, že limitní je spíše životnost s ohledem na stárnutí materiálu, která se odhaduje na 15 let,“ objasňuje Vít Pokorný, specialista na fotovoltaické systémy ve společnosti E.ON Energie.
Obě tyto proměnné určující životnost se odvíjejí mimo jiné i od typu baterie, kterou při pořízení fotovoltaiky upřednostníte. Z čeho můžete vybírat?
Lithium-iontové akumulátory
Baterie na bázi lithia jsou v dnešní době nejběžnějším typem akumulátorů v domácích elektrárnách. Dva nejčastější typy jsou buď na bázi lithium-železo-fosfát (LiFePO4, LiFeYPO4) nebo lithium-ion. Oblíbené jsou hlavně proto, že zvládají větší vybití, snesou kolísání teplot a vyšší nabíjecí a vybíjecí proudy. Nevýhodou je jejich vyšší cena.
Olověné baterie
Olověné baterie se využívaly hlavně v začátcích fotovoltaiky, nyní už je však na našem trhu najdete spíše v omezeném množství. U tohoto typu akumulátoru platí, že čím méně se při jednotlivých cyklech vybíjí, tím více jich vydrží. Hlubší vybití pak bývá příčinou sulfatace elektrod, což způsobí nevratné snížení kapacity baterie. Nevýhodou je také jejich životnost, která u některých typů dosahovala pouze okolo jednoho roku.
|
Cyklická odolnost různých typů baterií |
|||
|---|---|---|---|
|
Typ baterie |
Popis |
Údržba |
Cyklická odolnost |
|
Kapalinové baterie Banner |
Vhodné pro menší ostrovní instalace se sezónním využitím. |
Udržbová |
cca 400 cyklů při 40% vybití |
|
Kapalinové baterie Rolls série 4 000 |
Vhodná pro menší a střední ostrovní instalace se sezónním využitím. |
Udržbová |
cca 1 500 cyklů při 40% vybití |
|
Kapalinové baterie Rolls série 4500/5000 |
Vhodná pro velké ostrovní/hybridní instalace s každodenním provozem. |
Udržbová |
cca 3500 cyklů při 40% vybíjení |
|
LI-ION baterie BMZ |
Vhodné pro střední a velké ostrovní/hybridní instalace s každodenním provozem. |
Bezúdržbová |
cca 5 000 cyklů při 80% vybíjení |
|
LiFePO baterie Victron Energy |
Vhodné pro malé a střední ostrovní/hybridní instalace s každodenním provozem. |
Bezúdržbová |
cca 5 000 cyklů při 50% vybíjení |
I když však vyberete baterii, která slibuje životnost až 15 let a vysoký počet cyklů, zdaleka ještě nemáte vyhráno. Nikdo vám totiž nezaručí, že baterie opravdu takto dlouho vydrží. „Výrobci běžně poskytují záruku 5–10 let. Proč nenabízejí delší je spíše otázka na ně,“ zamýšlí se Pokorný. Ideální proto je s bateriemi zacházet tak, aby se nepoškodily. Pokorný upozorňuje hlavně na nízké teploty, které z dlouhodobého hlediska mohou mít na baterie negativní vliv: „U lithiových baterií je potřeba dbát na to, aby článek nebyl vybit na 0 % kapacity, pak by mohla být baterie nenávratně zničena. Nicméně proti těmto stavům chrání baterii její řídicí jednotka. Úplné vybití hrozí v případech, kdy by baterie byla umístěna v prostorech, kde je dlouhodobě nižší teplota než 0°C.“
Jaké prostředí je tedy pro umístění baterií ideální? A jak se k nim chovat, aby vydržely co nejdéle? Odpověď je podle Pokorného jednoduchá: „Vybíjet baterie maximálně na 20 % své kapacity a udržovat je v prostředí s teplotou mezi 10–45 °C.“
Technnologie uhání kupředu mílovými kroky
Životnost baterie tedy ovlivnit můžete, a to nejen dobrým výběrem, ale také jejím vhodným umístěním. Další dobrou zprávou je, že technologie v oblasti ukládání solární energie postupují mílovými kroky dopředu. Pokud nechcete využívat klasické baterie, nabízí se možnost vyzkoušet baterie virtuální, které jsou již v dnešní době v nabídce energetických společností naprosto běžné. Postupně se navíc začínají používat systémy, které řídí spotřebu v domě tak, aby elektrické spotřebiče dokázaly elektřinu spotřebovat hned, jakmile se vyrobí, čímž klesají nároky na její ukládání, případně se minimalizují neefektivní odtoky do sítě. Mnoho výrobců už také nabízí dálkový monitoring FVE, který umožní lépe sledovat kolik energie už se do běžných či virtuálních baterií uložilo.
Zajímavou novinkou je také možnost využít k ukládání energie vysloužilé baterie z elektromobilů, které na provoz auta už nestačí. Ty totiž mají natolik vysokou kapacitu, že i po jejím snížení např. na 60 % jsou schopny ještě řadu let bez problémů fungovat v domácnosti. V současné době s tímto konceptem pracuje například švédský výrobce autobusů Volvo Buses, který dává bateriím z autobusů druhý život, když je využívá jako zdroj energie v rezidenčním komplexu Fyrklövern v Göteborgu. Zde jsou baterie nabíjeny panely, které jsou umístěny na střechách budov. Vzniklá elektřina se pak využívá ve veřejných prostorách komplexu, například pro osvětlení.
