Magazyn Fotowoltaika 3/2024

21

magazyn fotowoltaika 3/2024

technologie

• gęstość

objętościowa

(wolumetryczna):

od 

220

do 350 Wh/l.

Choć chemia LiFePO4 ma niższą gęstość energetyczną

w porównaniu do innych akumulatorów litowo-jonowych

(np. Li-ion z katodą NMC lub NCA), to nadrabia to dłuż-

szą żywotnością, lepszą stabilnością termiczną i większym

bezpieczeństwem, co jest kluczowe w zastosowaniach prze-

mysłowych, gdzie stabilność i trwałość magazynu energii

mają priorytetowe znaczenie. Te cechy czynią go bardzo

popularnym wyborem w aplikacjach wymagających nieza-

wodności, takich jak pojazdy elektryczne.

8.

Bezpieczeństwo

Technologia litowo-żelazowo-fosforanowa jest jedną z naj-

bezpieczniejszych spośród dostępnych technologii magazy-

nowania energii. Baterie te cechują się wysoką stabilnością

chemiczną oraz odpornością na przegrzewanie, co minimali-

zuje ryzyko wystąpienia pożaru lub wybuchu, nawet w przy-

padku uszkodzenia mechanicznego. Mają one znacznie wyż-

szą temperaturę zapłonu (około 270 °C). Cechuje je także

brak efektu runaway: w przypadku przegrzania lub uszkodze-

nia, LiFePO4 nie wywołuje reakcji termicznej łańcuchowej

(ang. thermal runaway), co oznacza, że ryzyko niekontrolo-

wanej reakcji chemicznej, która może prowadzić do pożaru,

jest bardzo ograniczone. To także sprawia, że są prefero-

wane w  zastosowaniach przemysłowych, gdzie niezawod-

ność i bezpieczeństwo są priorytetami. Dzięki tym zaletom,

dominują także w zastosowaniach domowych.

Systemy nisko- i wysokonapięciowe

W magazynowaniu energii opartym na technologii litowo-

żelazowo-fosforanowej (LiFePO4) stosuje się zarówno rozwią-

zania wysokonapięciowe, jak i niskonapięciowe, a wybór między

nimi zależy od specyficznych wymagań danego zastosowania.

1.

Systemy niskonapięciowe (12 V, 24 V, 48 V):

Niskonapięciowe systemy są powszechnie używane w domo-

wych systemach solarnych, systemach zasilania awaryjnego,

kamperach, na jachtach lub w małych pojazdach elektrycz-

nych. Niższe napięcie jest zazwyczaj bezpieczniejsze dla

użytkowników, szczególnie w mniejszych instalacjach, gdzie

potencjalny kontakt z systemem może się zdarzyć. Mogą być

mniej skalowalne pod kątem większych instalacji wymaga-

jących większych ilości energii, ale nadają się świetnie do

mniejszych, bardziej lokalnych projektów. Niskonapięciowe

systemy potrzebują wyższego prądu dla osiągnięcia tej samej

mocy, co oznacza konieczność użycia kabli o  większych

przekrojach, a także wyższe straty energii na przesyłach.

2.

Systemy wysokonapięciowe (100 V, 300 V, 400 V i wyżej):

Wysokonapięciowe systemy doskonale nadają się do zasto-

sowań przemysłowych, gdzie istnieje potrzeba: zasila-

nia wielu urządzeń, systemów o dużym zapotrzebowaniu

energetycznym, integracji z  sieciami elektroenergetycz-

nymi, zasilania budynków komercyjnych czy też magazy-

nowania energii w dużych instalacjach solarnych. Systemy

wysokonapięciowe są bardziej efektywne, ponieważ przy

wyższym napięciu wymagany jest mniejszy prąd do prze-

syłu tej samej mocy. Wysokonapięciowe systemy są bar-

dziej skalowalne i  nadają się do dużych aplikacji, gdzie

potrzebna jest duża ilość energii. Takie systemy można

łatwiej integrować z  zaawansowanymi instalacjami.

Obecnie dominujące LiFePO4 - podsumowanie

Przemysłowe magazyny energii oparte na technologii

litowo-żelazowo-fosforanowej wyróżniają się doskonałymi para-

metrami operacyjnymi, które łączą wydajność, bezpieczeństwo

i długoterminową niezawodność. Optymalny dobór tych para-

metrów do specyficznych potrzeb przedsiębiorstwa jest klu-

czowy dla maksymalizacji korzyści z inwestycji w systemy maga-

zynowania energii, zarówno w  kontekście operacyjnym, jak

i finansowym.

Obecnie, w 2024 r. magazyny energii oparte na technologii

litowo-żelazowo-fosforanowej (LiFePO4) stanowią jedno z naj-

bardziej zaawansowanych i  niezawodnych rozwiązań dostęp-

nych na rynku dla przemysłowych instalacji energetycznych.

Dzięki wysokiej sprawności cyklicznej, długiej żywotności oraz

szerokim możliwościom skalowania są one optymalnym wybo-

rem dla przedsiębiorstw dążących do maksymalizacji efektyw-

ności energetycznej i niezależności operacyjnej.

Kluczowe parametry techniczne, takie jak: pojemność ener-

getyczna, moc wyjściowa, liczba cykli ładowania oraz szybki

czas ładowania, pozwalają na precyzyjne dostosowanie systemu

magazynowania do specyficznych wymagań zakładów przemy-

słowych. Wysoka odporność termiczna i stabilność chemiczna

tych magazynów gwarantują niezawodność w trudnych warun-

kach środowiskowych, a także bezpieczeństwo użytkowania, co

czyni je idealnym rozwiązaniem do zastosowań wymagających

intensywnego i długoterminowego użytkowania.

Elastyczność i  skalowalność systemów LiFePO4 pozwa-

lają przedsiębiorstwom na dynamiczne dostosowanie maga-

zynu do rosnących potrzeb energetycznych, bez konieczności

gruntownej modernizacji infrastruktury. Dzięki temu inwesty-

cja w  magazyny energii staje się rozwiązaniem długotermino-

wym, które nie tylko zabezpiecza firmę przed rosnącymi kosz-

tami energii, ale również przygotowuje ją na przyszłe wyzwania

związane z regulacjami i rosnącym zapotrzebowaniem na efek-

tywność energetyczną.

Kontekst strategiczny

W powyższym artykule autor przedstawił przemysłowe

magazyny energii w kontekście optymalizacji zarządzania ener-

gią w  przedsiębiorstwach, ze szczególnym uwzględnieniem

współpracy z instalacjami fotowoltaicznymi. Omówił, jak maga-

zyny energii integrują się z systemami PV, pozwalając na efek-

tywne gromadzenie nadwyżek energii i jej wykorzystanie w okre-

sach zwiększonego zapotrzebowania, co zapewnia niezależność

energetyczną i stabilność dostaw. Skupił się na znaczeniu skalo-

walności, która umożliwia elastyczne dostosowanie pojemności

i mocy magazynów do rosnących potrzeb firmy, oraz na korzy-

ściach płynących z  wyboru zaawansowanych i  sprawdzonych

technologii, takich jak baterie litowo-żelazowo-fosforanowe

(LiFePO4). Przedstawione rozwiązania pokazują, jak inwesty-

cje w magazyny energii mogą nie tylko obniżyć koszty opera-

cyjne, lecz także zwiększyć niezależność energetyczną przedsię-

biorstw, przygotowując je na wyzwania stojące przed przyszłym

rynkiem energii.