Güneş Enerjisi Nasıl Depolanır?

Bir güneş enerji sisteminde nasıl bir pil veya depolama sistemi kullanacağız? Güneş enerjisi depolama nasıll yapılır? Nelere dikkat etmeliyiz?
Güneş sistemlerinde kullanacağınız pil ve depolama sistemlerini değerlendirirken; pil ömrü; pilin ne kadar güç vereceği; pilin bu gücü ne kadar süreyle vereceği; pil kapasitesi; pil gücü; ve pilin discharge derinliği-depth of discharge (DoD) gibi konuları ele alarak karşılaştırmalarınızı yapmanız gerekmektedir.

Pil ve Depolama Opsiyonlarının Karşılaştırması ?

Pilin Şarj-Deşarj Derinliği – Depth of Discharge (DoD)

Kapasite bir pilin veya depolama sisteminin ne kadar elektriği depolayacağının göstergesi olup kilowattsaat ile ölçülür (KWh). Pek çok ev depolama sistemleri ve pil üst üste konacak şekilde dizayn edilmiş olup; bu pilleri seri bağlayarak daha fazla güç elde etmek mümkün olmaktadır.

Kapasite pilin depolama büyüklüğü hakkında bilgi vermekle beraber; anlık olarak ne kadar elektrik vereceği konusunda bilgi vermez. Bu sebep den dolayı pilin kapasitesinin yanı sıra anlık elektrik verebilme gücü de önem taşımaktadır. Power-rating bu anlık güç kilowatt (kw) ölçülmektedir.

Yüksek kapasite düşük anlık gücü olan bir pil (önemli birkaç elektrikli aleti çalıştıracak şekilde) uzun süre bu aletleri çalıştıracaktır. Bunun tam tersi düşük kapasiteli fakat yüksek anlık gücü olan bir pil ve depolama sistemi bütün evdeki aletleri çalıştıracak, fakat 1-2 saat içerisinde pilin kapasitesi boşalacaktır.

Bir pilin doldurma/boşaltma derinliği (DoD= Depth of Discharge); bir pilin ne kadar kullanabileceğini gösteren bir göstergedir. Pek çok pil üreticisi en verimli performans için maximum doldurma/boşaltma derinliğini data sheetlerin de göstermektedir. 10 Kwh bir pilin doldurma/boşaltma derinliği %90 ise; bu pili 9 Kwh kullandıktan sonra tekrar doldurmanız- şarj etmeniz tavsiye edilmektedir.

Pil Batarya Verimliliği = Round-trip Efficiency

Bir pilin batarya verimliliği (round-trip efficiency); depolayabildiği enerjinin ne kadarını kullanabileceğini gösteren bir göstergedir.

Örnek olarak 5 KWh depolama kapasitesi olan bir piliniz var ise ve bu pilden siz sadece 4 KWh elektrik enerjisi tüketebiliyorsanız; sizin pilinizin batarya verimliliği (round-trip efficiency) %80 demektir. Genel olarak yüksek verimlilikte pillerin tercih edilmesi; sizin açınızdan daha fazla ekonomik değerin alınmasını sağlayacaktır.

Pil/Batarya Ömrü & Garantisi

Bütün pil ve batarya depolama sistemlerinde; piliniz her gün şarj ve deşarj döngüsü (cycle) içinde hareket etmektedir. Bir pilin ve bataryanın şarj tutabilme özelliği her döngüyle beraber bir miktar kısalır.

Pilin ve batarya alırken sorduğumuz ( “Bu batarya ve pilin ömür ne kadardır?” ) sorusunun cevabı sizin kullanım durumu (ne kadar şarj- ve deşarj yaptığınız) , kullandığınız pil veya bataryanın üreticisi/markası ve datasheetinde verilen döngü (cycle) ve performans garantileri ile belirlenecektir.

Pil ve Batarya Üretici Firmaları

Otomotiv şirketlerinden teknoloji şirketlerine kadar birçok farklı türde güneş pili ürünü geliştiriliyor ve üretilmektedir. Enerji depolama pazarına giren büyük bir otomotiv şirketi muhtemelen daha uzun bir ürün üretim geçmişine sahip olsa da, en devrimci teknolojiyi sunmayabilirler.

Bunun aksine, bir teknoloji şirketi yeni bir yüksek performanslı teknolojiye sahip olabilir, ancak pilin uzun vadeli işlevselliğini kanıtlamak için daha az performansa sahip olabilir.

İster son teknoloji ürünü bir işletme tarafından üretilen bir pili, ister uzun bir geçmişi olan bir üreticiyi seçin, sizin önceliklerinize bağlıdır. Her bir ürünle ilişkili garantilerin ve datasheetlerin değerlendirilmesi gerekir ve ona göre bir karar verilmesi gerekir.

Bu soruya cevap vermenin iki yolu vardır ve ilki, bir güneş pilinin evinize ne kadar süre güç sağlayabileceğini belirlemektir. Çoğu durumda, tam dolu bir pil, güneş panelleriniz enerji üretmediğinde evinizi bir gecede çalıştırabilir. Daha kesin bir hesaplama yapmak için, evinizin belirli bir günde ne kadar enerji tükettiğini, güneş piliniz için kapasite ve güç derecesinin ne olduğunu ve elektriğe bağlı olup olmadığınızı da içeren birkaç değişken bilmeniz gerekir.

Basit bir örnek vermek gerekirse, ABD Enerji Bilgi İdaresi’nden ulusal ortalama verilerle yeterli bir güneş enerjisi ve depolama çözümü sağlamak için gereken pilin boyutunu belirleyeceğiz. Ortalama bir ABD hane halkı günde yaklaşık 30 kilowatt saat (kWh) enerji kullanacak ve tipik bir güneş pili yaklaşık 10 kWh kapasite sağlayabilir. Bu yüzden çok basit bir cevap, üç güneş pili satın aldıysanız, evinizi bir gün boyunca pil desteğinden başka bir şey olmadan çalıştırabilirsiniz.

Gerçekte, cevap bundan daha karmaşıktır. Ayrıca gün boyunca güneş paneli sisteminizle, en yoğun güneş ışığı saatlerinde günün yaklaşık 6-7 saatinde güçlü bir güç sunacaksınız. Diğer tarafta, çoğu pil maksimum kapasitede çalışamaz ve genellikle% 90 DoD’da zirveye ulaşır (yukarıda açıklandığı gibi). Sonuç olarak, 10 kWh pilinizin faydalı kapasitesi 9 kWh’dir.

Nihayetinde, pilinizi bir güneş PV dizisiyle eşliyorsanız, bir veya iki pil, panellerinizin üretmediği gece boyunca yeterli güç sağlayabilir. Ancak, yenilenebilir bir enerji çözümü olmadan, tüm evinize 24 saat boyunca güç sağlamak için 3 pil veya daha fazlasına ihtiyacınız olabilir. Ayrıca, elektrik şebekesinden bağlantıyı kesmek için ev enerji depolaması kuruyorsanız, bulutlu havanın olabileceği günleri hesaba katmak için birkaç günlük yedek güç kurmalısınız.

Güneş Pilinin Ömrü Ne Kadardır?

Bir güneş pilinin faydalı ömrü için genel aralık 5 ila 15 yıldır.

Bugün bir güneş pili takarsanız, PV sisteminizin 25 ila 30 yıllık ömrüne uyacak şekilde en az bir kez değiştirmeniz gerekecektir. Bununla birlikte, son on yılda güneş panellerinin ömrü önemli ölçüde arttığında, enerji depolama çözümleri pazarı büyüdükçe güneş pillerinin de uygun olması beklenmektedir.

Doğru bakımın da güneş pilinizin ömrü üzerinde önemli bir etkisi olabilir. Güneş pilleri sıcaklıktan önemli ölçüde etkilenir, bu nedenle pilinizi donma veya terleme sıcaklıklarından korumak kullanım ömrünü uzatabilir. Bir PV pili 30 ° F’nin altına düştüğünde, maksimum şarja ulaşmak için daha fazla voltaj gerekir; aynı pil 90 ° F eşiğinin üzerine çıktığında, aşırı ısınır ve şarjın azalmasını gerektirir.

Bu sorunu çözmek için Tesla gibi önde gelen birçok pil üreticisi bir özellik olarak sıcaklık kontrolü sağlar. Bununla birlikte, satın aldığınız pil bitmezse, toprak korumalı muhafazalar gibi diğer çözümleri de dikkate almanız gerekir. Kaliteli bakım çalışmaları, güneş pilinizin ne kadar süreceğini kesinlikle etkileyebilir.

Güneş Enerjisi için En İyi Piller Hangileridir?

Evde enerji depolamasında kullanılan piller tipik olarak üç kimyasal bileşimden biriyle yapılır: kurşun asit, lityum iyon ve tuzlu su. Çoğu durumda, lityum iyon piller bir güneş paneli sistemi için en iyi seçenektir, ancak diğer pil türleri daha uygun olabilir.

1. Kurşun asit

Kurşun asit aküler, yıllardır şebeke dışı enerji sistemlerinde kullanılan test edilmiş bir teknolojidir. Diğer pil türlerine göre nispeten kısa ömürlü ve daha düşük DoD’ye sahip olmalarına rağmen, aynı zamanda ev enerji depolama sektöründe şu anda piyasada bulunan en ucuz seçeneklerden biridir. Şebekeden çıkmak isteyen ve çok fazla enerji depolaması gereken ev sahipleri için kurşun asit iyi bir seçenek olabilir.

2. Lityum iyon

Yeni ev enerji depolama teknolojilerinin çoğu, bir çeşit lityum iyon kimyasal bileşimi kullanır. Lityum iyon piller, kurşun asit pillere göre daha hafif ve daha kompakttır. Ayrıca kurşun asit akülerle karşılaştırıldığında daha yüksek DoD ve daha uzun kullanım ömrüne sahiptir. Ancak, lityum iyon piller kurşun asit muadillerine göre daha pahalıdır.

3. Tuzlu – Su Pilleri – Bataryaları

Ev enerji depolama endüstrisinde yeni gelen tuzlu su bataryasıdır. Diğer ev enerji depolama seçeneklerinden farklı olarak, tuzlu su pilleri tuzlu su elektrolitlerine dayanarak ağır metal içermez. Kurşun asit ve lityum iyon piller de dahil olmak üzere ağır metaller kullanan pillerin özel işlemlerle atılması gerekirken, bir tuzlu su pili kolayca geri dönüştürülebilir.

Bununla birlikte, yeni bir teknoloji olarak, tuzlu su pilleri nispeten test edilmemiştir ve 2017 yılında ev kullanımı için güneş pilleri üreten bir şirket (Aquion) iflas başvurusunda bulundu.Kurşun asit aküler, yıllardır şebeke dışı enerji sistemlerinde kullanılan test edilmiş bir teknolojidir.

Almanya’da ki Evlerde Kullanılan Piller ve Fiyatları

Türkiye’de Pil ve Batarya Kullanımı

Göreceli olarak güneş enerji sistemlerinin Türkiye’de yaygınlaşması 2016 yılından itibaren olmuştur.

Dolayısıyla pil ve batarya kullanımı Türkiye’de çok fazla değildir. Bunun en önemli birkaç sebebini aşağıdaki şekilde sıralayabiliriz:

• Türkiye Güneş Enerji Sistemlerinin son 3-4 yılda kullanılmaya başlandığı için bilinirliğinin yeni yeni oluşmaktadır.
• Güneş Enerji Sistemlerinde Pil şu anda ekonomik olarak pahallı bir yatırım olduğundan sistem maliyetlerini arttırmaktadır.
• Türkiye’de elektrik fiyatlarındaki gece/gündüz farkı böyle bir yatırımı şuanda ekonomik kılmamaktadır.
• Şu anda Türkiye çok az sayıda off-grid sistemlerde kullanılmış olup, yaygınlığı yoktur.

Doğru pil ve batarya seçimi; solar ; güneş paneli seçimi, çatı üzeri güneş enerji sistemleri kurulumu yoğun mühendislik ve bilgi ve tecrübe gerektiren bir iştir. Böyle yoğun mühendislik gerektiren bir iş olduğu ve yapacağınız yatırım size 25-30 hizmet vermesi gerektirdiği için bizim gibi profesyonel bir firmaya başvurmanızı gerektirir.

Bizimle iletişime geçmek için bu bağlantıya tıklayabilirsiniz.

Güneş Enerjisi Depolama içeriği ile İlgili Sıkça Sorulan Sorular

İlginizi Çekebilir: Güneş Enerjisi Santrali Yapılırken Dikkat Edilmesi Gerekenler