Hvert er framleiðsluferlið og kostnaðurinn við sólarorkugeymslurafhlöður?
Notkun endurnýjanlegra orkugjafa hefur orðið sífellt mikilvægari á undanförnum árum sem leið til að draga úr ósjálfstæði okkar á jarðefnaeldsneyti og draga úr áhrifum loftslagsbreytinga. Einn vænlegasti endurnýjanlega orkugjafinn er sólarorka, sem er framleidd með því að breyta sólarljósi í rafmagn með sólarrafhlöðum. Hins vegar er ein af áskorunum sem tengjast sólarorku sveiflur í orkuframleiðslu vegna breytinga á veðri og dagsbirtu. Til að vinna bug á þessu hefur tegund rafhlöðu sem kallast sólarorkugeymslurafhlaðan verið þróuð til að hjálpa til við að geyma sólarorku þegar hún er nóg og losa hana þegar hennar er þörf. Þessi grein mun veita ítarlega greiningu á framleiðsluferlinu og kostnaði við sólarorkugeymslurafhlöður.
Tegundir sólarorkugeymsla rafhlöður
Það eru þrjár gerðir af rafhlöðum fyrir sólarorku: blýsýrurafhlöður, litíumjónarafhlöður og flæðisrafhlöður. Blýsýrurafhlöður eru elsta og mest notaða rafhlaðan. Þeir eru með litlum tilkostnaði og eru tiltölulega auðveldir í framleiðslu, en þeir hafa styttri endingartíma en aðrar rafhlöður og þurfa reglubundið viðhald. Lithium-ion rafhlöður eru nýrri gerð rafhlöðu sem hafa lengri líftíma, meiri orkuþéttleika og þurfa minna viðhald en blýsýrurafhlöður, en þær eru dýrari í framleiðslu. Flow rafhlöður eru nýjasta gerð rafhlöðu og eru enn á þróunarstigi. Þær hafa möguleika á að skila enn meiri orkuþéttleika en litíumjónarafhlöður, en þær eru ekki enn hagkvæmar í atvinnuskyni.
Framleiðsluferli
Framleiðsluferlið fyrir sólarorkugeymslurafhlöður er mismunandi eftir gerð rafhlöðunnar. Almennt felur ferlið í sér að setja saman rafhlöðufrumurnar, bæta við raflausninni og setja saman rafhlöðupakkann.
Blýsýrurafhlöður eru framleiddar með því að setja saman blý- og blýoxíðplötur með brennisteinssýru raflausn. Plöturnar eru síðan settar í plastílát og tengdar við rafgeymaskautana. Lithium-ion rafhlöður eru framleiddar með því að setja saman rafhlöðufrumurnar, sem samanstanda af bakskauti, rafskauti og skilju. Frumurnar eru síðan fylltar með raflausn og settar saman í rafhlöðupakka. Rafhlöðusellurnar eru síðan lokaðar og tengdar við rafhlöðustjórnunarkerfið. Flæðisrafhlöður nota svipað framleiðsluferli, en þær hafa einstaka hönnun sem gerir raflausninni kleift að flæða í gegnum rafhlöðufrumurnar.
Framleiðslukostnaður
Framleiðslukostnaður sólarorkugeymslurafhlöðna er mismunandi eftir gerð rafhlöðunnar og framleiðanda. Almennt séð hafa blýsýrurafhlöður lægsta framleiðslukostnað en litíumjónarafhlöður hafa hærri kostnað. Flow rafhlöður eru eins og er dýrasta gerð rafhlöðu til að framleiða vegna tiltölulega nýrrar tækni.
Kostnaður við að framleiða blýsýrurafhlöður er um $150-200 á kílóvattstund (kWst). Lithium-ion rafhlöður hafa hærri framleiðslukostnað vegna notkunar á dýrari efnum, þar á meðal litíum og kóbalt. Kostnaður við að framleiða litíumjónarafhlöður er um $300-400 á kWst. Flæðisrafhlöður eru með hæsta framleiðslukostnaðinn, en áætlanir eru á bilinu $600-1000 á kWh.
Geymslurafhlöður fyrir sólarorku eru mikilvægur hluti hvers sólarorkukerfis þar sem þær hjálpa til við að sigrast á áskorunum sem tengjast orkuframleiðslu með hléum. Það eru þrjár gerðir af rafhlöðum fyrir sólarorku: blý-sýru, litíum-jón og flæðisrafhlöður. Hver tegund rafhlöðu hefur sitt eigið framleiðsluferli og framleiðslukostnað. Blýsýrurafhlöður hafa lægri framleiðslukostnað, en styttri líftíma og meiri viðhaldsþörf. Lithium-ion rafhlöður hafa hærri framleiðslukostnað, en lengri líftíma og minni viðhaldsþörf. Flow rafhlöður eru dýrasta gerð rafhlöðunnar vegna einstakrar hönnunar og tiltölulega nýrrar tækni. Á heildina litið hefur þróun sólarorkugeymslurafhlöðna gert sólarorku að raunhæfari og áreiðanlegri uppsprettu endurnýjanlegrar orku.