Introducere
Atunci când proiectez sisteme fotovoltaice, una dintre cele mai sensibile decizii este alegerea tipului de baterie. În ultimii ani, bateriile Li-ion au depășit în multe cazuri bateriile tradiționale cu plumb-acid, dar fiecare tehnologie are avantaje și limitări.
În acest articol, voi prezenta diferențele esențiale pe care le-am observat în proiecte reale, cum influențează performanța și ce să iei în considerare pentru casa ta.
1. Principiul și chimia fiecărei tehnologii
Baterii plumb-acid
Bateriile plumb-acid utilizează plăci de plumb și acid sulfuric drept electrolit. Ele sunt bine cunoscute, fiabile, și au fost folosite decenii în aplicații de back-up. Totuși, au limitări privind adâncimea de descărcare (DOD), densitatea energetică și necesită întreținere periodică.
Baterii Li-ion (LiFePO₄ și derivate)
Bateriile Li-ion (în special LiFePO₄) sunt mult mai moderne: au densitate energetică ridicată, durata mare de viață și nu necesită întreținere. Ele pot suporta cicluri mari de încărcare/descărcare, iar BMS (Battery Management System) le protejează împotriva supraîncărcării, temperaturii sau scurtcircuitului. :contentReference[oaicite:5]{index=5}
2. Densitate energetică, greutate și volum
În proiectele pe care le-am realizat, bateria Li-ion a ocupat aproximativ jumătate din spațiu și a avut greutatea redusă în comparație cu echivalentul plumb-acid. Densitatea energetică mai mare înseamnă mai multă energie stocată pentru același volum. :contentReference[oaicite:6]{index=6}
3. Durabilitate și cicluri de încărcare
Una dintre diferențele mari este numărul de cicluri utile. Bateriile Li-ion pot atinge 3.000–5.000 sau chiar mai multe cicluri la adâncimi moderate de descărcare, ceea ce se traduce în 10–20 de ani de funcționare. Plumb-acid, de regulă, se limitează la câteva sute până la ~1.000 cicluri, mai ales în condiții dure.
În proiectele mele, sistemele cu Li-ion au necesitat înlocuire mult mai rară și costuri de întreținere mai mici.
4. Eficiență de încărcare / descărcare
Li-ion are eficiență mare (de obicei >95 %). Aceasta reduce pierderea de energie între cicluri. Plumb-acid are eficiență mai mică, adesea între 70-85 %. :contentReference[oaicite:7]{index=7}
5. Costuri și cost total de proprietate
Inițial, bateriile plumb-acid sunt mai ieftine pe kWh nominal. Însă, când iei în calcul întreținerea, durabilitatea și ciclurile, costul pe kWh real utilizabil al Li-ion devine competitiv și deseori mai avantajos pe termen lung.
Într-un proiect recent, diferența de cost inițial a fost amortizată în ~5-7 ani datorită performanței superioare Li-ion.
6. Temperatură, condiții de utilizare și siguranță
Bateriile plumb-acid sunt sensibile la temperaturi scăzute sau ridicate și pot avea performanță scăzută în condiții extreme. Li-ion, în special LiFePO₄, are toleranță mai bună la temperaturi și un BMS care protejează celulele. :contentReference[oaicite:8]{index=8}
7. Întreținere și operare
Plumb-acid necesită verificare periodică a electrolitului, completări de apă distilată, egalizări de tensiune etc. Li-ion, de cele mai multe ori, este „plug & play” și cu întreținere minimă.
8. Impact de mediu și reciclare
Plumbul este toxic și reciclarea bateriilor cu plumb-acid necesită proceduri stricte. Li-ion are materiale mai valoroase și reciclare mai modernă, deși procesul nu este perfect. Alegerea unei baterii responsabile și reciclarea sunt importante din perspectiva durabilității.
9. Scenarii practice și recomandări
Dacă sistemul tău este mic, fără plan de extindere, bateria plumb-acid poate fi o opțiune acceptabilă dacă bugetul chiar restricționat. Dar dacă țintești durabilitate, rentabilitate pe termen lung și minim de întreținere, Li-ion este alegerea mea recomandată.
Solicită ofertă pentru baterii