태양광 + 저장 프로젝트에 사용되는 두 가지 주요 배터리 화학과 관련된 장단점이 있습니다.납축 배터리는 훨씬 더 오랫동안 존재해왔고 더 쉽게 이해되지만 저장 용량에 한계가 있습니다.리튬 이온 배터리사이클 수명이 길고 무게는 가볍지만 본질적으로 가격이 더 비쌉니다.

스토리지 설치는 일반적으로 LG Chem과 같이 하나의 배터리 유형으로 구성됩니다.사진 제공: GreenBrilliance

각 화학 물질의 장점을 결합하여 하나의 비용 효율적인 고용량 배터리 뱅크를 만들 수 있습니까?

새로운 리튬 이온 배터리의 기능을 활용하기 위해 납축 배터리 뱅크를 분해해야 합니까?특정 킬로와트시 용량을 충족하기 위해 리튬 시스템에 좀 더 저렴한 납산 배터리를 추가할 수 있습니까?

답변이 덜 정의된 모든 중요한 질문은 상황에 따라 다릅니다.하나의 화학을 고수하는 것이 더 쉽고 덜 위험하지만 몇 가지 해결 방법이 있습니다.

텍사스에 있는 Freedom Solar Power의 전기 엔지니어인 Gordon Gunn은 납산 배터리와 리튬 배터리를 함께 연결하는 것이 가능할 수 있지만 AC 커플링을 통해서만 가능하다고 말했습니다.

“동일한 DC 버스에 납산 배터리와 리튬 배터리를 연결할 수는 없습니다.”라고 그는 말했습니다.“기껏해야 배터리가 파괴되고, 최악의 경우… 화재가 발생할까요?폭발?시공간 연속체를 읽는 것인가요?모르겠습니다."

납산 배터리 회사 US Battery Manufacturing Co.의 엔지니어링 수석 부사장인 K. Fred Wehmeyer가 추가 설명을 제공했습니다.

“만들 수는 있지만 리튬 배터리 시스템에 납축 배터리를 추가하는 것만큼 간단하지는 않습니다.두 시스템은 본질적으로 독립적으로 작동할 것입니다.”라고 Wehmeyer는 말했습니다.“리튬 배터리 시스템은 여전히 ​​자체 충전기와 충전 컨트롤러를 갖춘 자체 BMS에 의해 제어되어야 합니다.납산 배터리 시스템에는 자체 충전기 및/또는 충전 컨트롤러가 필요하지만 BMS는 필요하지 않습니다.두 시스템은 동등한 부하를 병렬로 공급할 수 있지만 두 화학 사이에 부하 분산을 안전하게 할당하려면 어느 정도 제어가 필요할 수 있습니다.”

LFP 배터리 제조업체인 SimpliPhi Power의 기술 서비스 관리자인 Troy Daniels는 단일 시스템에 서로 다른 화학적 성질은 고사하고 동일한 배터리 화학적 성질을 혼합하는 것을 권장하지 않지만 그렇게 할 수 있다는 점은 인정합니다.

“결합하는 몇 가지 방법은 공통 부하를 공유하거나 필요한 전기 부하를 분할할 수 있는 두 개의 격리 시스템(충전기와 인버터 모두)을 갖는 경로입니다."라고 그는 말했다.“전환 스위치도 활용할 수 있습니다.그러나 이는 한 번에 한 세트의 배터리 또는 화학물질만 충전 또는 방전할 수 있으며 수동으로 전송해야 할 가능성이 높다는 것을 의미합니다."

부하를 분리하고 두 시스템을 설정하는 것은 많은 사람들이 원하는 것보다 더 복잡한 작업인 경우가 많습니다.

"저희는 Freedom Solar에서 하이브리드 리튬/납산 시스템을 다루지 않았습니다. 왜냐하면 저렴한 추가 기능이 아니기 때문입니다. 그리고 우리는 단 하나의 배터리 화학 물질과 하나의 배터리 제품만 사용하여 배터리 설치를 단순하게 유지하려고 노력합니다. "라고 PE 겸 디자인 관리자인 Josh Meade가 말했습니다.

두 화학을 좀 더 쉽게 결합하려고 노력하는 회사가 있습니다.휴대용 전력 제품 제조업체인 Goal Zero는 부분적인 홈 백업에 사용할 수 있는 리튬 기반 Yeti 휴대용 발전소를 보유하고 있습니다.Yeti 3000은 4개의 회로를 지원할 수 있는 3kWh, 70lb NMC 리튬 배터리입니다.더 많은 전력이 필요한 경우 Goal Zero는 납축 확장 배터리를 추가할 수 있는 Yeti Link 확장 모듈을 제공합니다.예, 맞습니다. 리튬 Yeti 배터리는 납산 배터리와 짝을 이룰 수 있습니다.

“우리의 확장 탱크는 신비한 주기의 납축 배터리입니다.이를 통해 Yeti(리튬 기반 시스템)의 전자 장치를 사용할 수 있지만 배터리가 확장됩니다.”라고 Goal Zero의 GM인 Bill Harmon이 말했습니다.“개당 1.25kWh로 원하는 만큼 [납축전지]를 추가할 수 있습니다.고객은 플러그를 꽂기만 하면 됩니다. 갑자기 리튬 배터리의 휴대성과 저렴한 납축 배터리를 집에 두고 사용할 수 있게 되었습니다.”

리튬과 납산을 함께 연결하려고 할 때 가장 큰 문제는 서로 다른 전압, 충전 프로필 및 충전/방전 제한입니다.배터리의 전압이 동일하지 않거나 일치하지 않는 속도로 방전되는 경우 전력이 서로 빠르게 흐릅니다.전원이 빠르게 공급되면 발열 문제가 발생하고 배터리 사이클의 효율성이 저하됩니다.

Goal Zero는 Yeti Link 장치를 사용하여 이러한 상황을 관리합니다.Yeti Link는 본질적으로 다양한 화학 물질 간의 전압과 충전을 관리하는 원래 Yeti 리튬 배터리에 적합한 정교한 배터리 관리 시스템입니다.

“Yeti Link는 배터리 간의 전력 전달을 조절합니다."하몬이 말했다."리튬 배터리가 납축 배터리와 결합되어 있다는 사실조차 인식하지 못하도록 안전한 방법으로 보호합니다."

Yeti 3000은 기존 리튬 가정용 배터리(LG화학)보다 작을 수 있습니다.Tesla와 Sonnets 모델은 일반적으로 최소 9.8kWh의 전력을 가지고 있지만 이는 단지 그림일 뿐이라고 Harmon은 말했습니다.그리고 누군가가 저렴한 납 배터리를 사용하여 9kWh까지 확장할 수 있고 캠핑이나 테일게이팅 시 리튬 배터리를 가지고 다닐 수 있다면 어떨까요?

“우리 시스템은 에너지 저장 시설에 투자할 돈이 15,000달러 없는 전국의 모든 사람들을 위한 것입니다.작업을 마친 후에는 집에 영구적으로 설치하기만 하면 됩니다.”라고 Harmon은 말했습니다.“예티는 돈을 쓰는 것에 취약한 사람들을 위한 것입니다.우리 시스템 설치 비용은 총 3,500달러입니다.”

Goal Zero는 현재 5세대 제품을 출시하고 있으므로 리튬-납 조합 기능에 자신감을 갖고 있습니다.그러나 배터리 화학을 완전히 혼합하는 것이 불편한 많은 사람들을 위해 전기 전문가가 설정하는 한 두 개의 분리되고 독립적인 시스템을 동일한 회사 또는 가정에 설치할 수 있습니다.

“기존 리튬 시스템에 저비용 저장 용량을 추가하는 더 간단하고 안전한 방법은 부하를 나누어 두 개의 배터리 시스템에 별도로 할당하는 것입니다.” US Battery의 Wehmeyer가 말했습니다.“어쨌든요.안전을 유지하려면 숙련된 전문가가 수행해야 합니다.”