Hvorfor dybde af afladning er vigtig, når du vælger et solcellebatteriopbevaringssystem

Depth of Discharge (DoD) er et af nøgletallene at overveje, når du vælger batterier til et solenergisystem. Hvad er dybde af afladning, og hvordan bør det påvirke dit valg af batterier?

Hvad er dybden af ​​udledning?

Udtrykket “afladningsdybde” er ret selvforklarende – det beskriver graden af ​​afladning af et batteri i forhold til dets samlede kapacitet. For eksempel, hvis du har en batteribank med en nominel kapacitet på 10 kilowatttimer (kWh), vil denne batteribank have 3 kWh opladning tilbage ved 70 % DoD.

Udladningsdybde og cykluslevetid

Den kemiske sammensætning af de fleste batterier (inklusive bly-syre og lithium-ion) nedbrydes, efterhånden som de oplades og aflades, hvilket gradvist mindsker deres evne til at lagre energi. Dette påvirker batteriets levetid samt det samlede antal kilowatttimer, det kan lagre i løbet af den levetid.

To af de mest kritiske faktorer ved batterinedbrydning er: a) antallet af afladnings- og genopladningscyklusser og b) den maksimale dybde, hvortil de aflades. For eksempel, hvis et bly-syre batteri aflades til 100 % hver gang det bruges, vil dets elektrolyt forringes hurtigere, end hvis det kun var afladet til maksimalt 50 %.

Af denne grund bruges udtrykket “cykluslevetid” (med tilføjelsen af ​​”ved X DoD”) i batterispecifikationsark. Denne specifikation kan forekomme én gang (hvis der kun er ét anbefalet DoD-niveau) eller flere gange (hvis producenten ønsker at vise eksempler for forskellige anvendelsestilfælde). For eksempel kan en batteribank have 10.000 cyklusser ved 20 % DoD, men kun 1.000 cyklusser ved 80 % DoD.

Sammenlign sol- og batteritilbud

(Og/eller tjek vores meget nyttige sol- og batteriopbevaringsressourcebibliotek!)

Kapacitet på typeskiltet i forhold til driftstid og lageromkostninger

Selvom en batteribank har en kapacitet på 10 kWh på typeskiltet, betyder det ikke nødvendigvis, at den kan lagre 10 kWh brugbar energi; Maksimale DoD-begrænsninger betyder, at det realistisk set kun er muligt at få adgang til 8, 5 eller endda kun 2 kWh, afhængig af hvordan systemet er designet (se afsnittet nedenfor om levetid).

Hvis batterierne aflades for dybt, kan det reducere den værdi, de giver i løbet af deres levetid. For eksempel, i eksempelscenariet med batteribank beskrevet i tabellen nedenfor ($5.000 for en 10 kWh blysyre-array), ville en regelmæssig afladning til 80 % DoD resultere i en omtrentlig udjævnet lageromkostning (LCOS) på over 65 c/ h føre. kWh. Dette skyldes, at batteribanken kun pålideligt lagrer energi i omkring to år (~8.000 kWh lagerkapacitet), før den når slutningen af ​​sin levetid.

Omvendt, hvis batteribankens DoD var begrænset til 50 %, ville LCOS reduceres med det halve – omkring 28c/kWh – og batterilevetiden ville være mere end tredoblet til omkring 7 år (med omkring 17.500 kWh lagerplads).

Eksempel: Ydelse af en bly-syre batteribank ved 80 %, 50 % og 20 % DoD

Følgende tabel bruger en teoretisk 10 kWh bly-syre batteribank (forudsat 500 cyklusser om året) til at illustrere, hvordan DoD påvirker cyklus levetid, driftslevetid og værdien af ​​lagret energi leveret over tid. Selvom tallene ikke er fra et egentligt batteri, er de vejledende og giver indsigt i den rolle, som forsvarsministeriet spiller i batterilevetiden.

Som det kan ses, mens en dybere afladning kan give en større mængde tilgængelig lagret energi på kort sigt (f.eks. ~75 kWh/uge ved 80 % DoD), kommer dette på bekostning af batteribankens levetid (som er reduceret til ) . 2 år ved 80 % DoD) og værdien af ​​den lagrede energi.

Batterilevetid: DoD-overvejelse i virkelige brugsscenarier

I bund og grund betyder dette, at forsvarsministeriet bør spille en central rolle i udformningen af ​​ethvert batterilagringssystem. “Designlevetiden” for en batteribank er det antal år, den skal fungere inden for de parametre, den er designet til at fungere. Designprocessen bør tage højde for energiforbrugsmønstrene i det hjem, hvor batteribanken skal installeres, og om muligt bør systemets batteristyringssystem (BMS) konfigureres til at begrænse DoD, så batteriets levetidsværdi banken er maksimeret.

Tallene i tabellen ovenfor tjener også som en påmindelse om, hvorfor navnepladeprisen på $/kWh ikke er det bedste mål for en batteribanks værdi. Meget vigtigere er værdien af ​​den lagrede energi, som batteriet leverer i løbet af det designede systems levetid. Med dette in mente giver det nok mere mening at definere en batteribanks kapacitet ud fra mængden af ​​brugbar energi – f.eks. For eksempel er det bedre at tænke på en 10 kWh batteribank på typeskiltet med en planlagt maksimal DoD på 50 % end en 5 kWh batteribank.

Husk: Ydelse varierer afhængigt af batteritype

Vi har brugt eksemplet med en bly-syre batteribank i denne artikel, men der er allerede mange andre typer batterikemi tilgængelige på det australske marked, som er mere tolerante over for dyb afladning.

Fx kan flowbatterier (fra Redflow og Imergy) aflades til 100 % uden at beskadige elektrolytten og kan teoretisk oplades og aflades i det uendelige. Ligeledes anbefales Aquions saltvandsbaserede AHI-batterier til brug ved 100 % DoD i mere end 3.000 cyklusser.

Aquions saltvandsbatteri kan aflades op til 100%.

Redflows ZCell har en brugbar kapacitet på 10 kWh – 100 % udledningsdybde.

Og selvom fuld afladning ikke anbefales, er lithium-ion-batterier med 70-90 % af den anbefalede DoD stadig væsentligt mere tolerante over for dybe afladninger end bly-syre-batterier, hvilket gør dem i stigende grad med hensyn til omkostninger pr. kWh (eller LCOS) gør konkurrencedygtig.

Sammenlign tilbud på sol- og batteriopbevaring

I august 2015 lancerede Solar Choice Australiens første batteriopbevaringssammenligningstjeneste, der giver dig mulighed for at sammenligne installatørtilbud på et øjeblik i et æbler-til-æbler-format.

Hvis du er privatkunde, der er interesseret i et nyt solar plus lagersystem, skal du indtaste dine oplysninger i vores formular til sammenligning af solenergitilbud for at sammenligne dine muligheder nu. Potentielle kommercielle kunder opfordres også til at melde deres interesse. (Hvis du allerede har et solcelleanlæg, skal du vælge Kun batteri.)

Sammenlign sol- og batteritilbud

© 2016 Solar Choice Pty Ltd