La quantità di energia immagazzinata nelle batterie al litio di un sistema di accumulo di energia solare dipende principalmente dalla progettazione del sistema e dalla capacità della batteria al litio. Un sistema di energia solare è generalmente costituito da pannelli solari, un inverter, un regolatore di carica e batterie di accumulo. In un tale sistema, le batterie al litio vengono utilizzate per immagazzinare l'elettricità generata dai pannelli solari da utilizzare quando la luce solare è insufficiente o durante i periodi di picco della domanda di energia.
Calcolo della capacità di accumulo della batteria al litio
IL accumulo di energia della batteria al litio la capacità è in genere determinata dalla sua capacità (in ampere-ora o kilowattora) e tensione. Nei sistemi di accumulo di energia solare, la capacità della batteria è in genere elevata e viene in genere misurata in kilowattora (kWh).
L'accumulo di energia può essere calcolato utilizzando la formula:
E=V×C
Dove:
E:E è l'energia (in kilowattora, kWh),
V:V è la tensione della batteria (in volt, V),
C:C è la capacità della batteria (in ampere-ora, Ah).
Ad esempio, se una batteria al litio di un sistema di accumulo di energia solare ha una tensione di 48 V e una capacità di 200 Ah, l'energia immagazzinata sarà:
E=48V×200Ah=9,6kWh
Ciò significa che la batteria al litio può immagazzinare 9,6 kWh di energia.
Applicazioni pratiche di accumulo delle batterie al litio
Sistemi di accumulo di energia solare residenziale
Per sistemi di accumulo di energia solare residenziale, la capacità tipica delle batterie al litio varia da 5 kWh a 20 kWh. Ad esempio, alcuni sistemi domestici utilizzano batterie al litio (come la Tesla Powerwall) con una capacità di accumulo di 13,5 kWh. Ciò significa che durante il giorno, l'energia in eccesso generata dai pannelli solari può essere immagazzinata nella batteria al litio per l'uso notturno o nelle giornate nuvolose.
Sistemi di accumulo di energia solare commerciale e industriale
Per sistemi di accumulo di energia solare su scala commerciale e industriale, vengono utilizzate batterie al litio con capacità molto più grandi, che in genere vanno da decine di kWh a diverse centinaia di kWh. Ad esempio, un sistema di accumulo di energia solare commerciale può utilizzare una batteria al litio con una capacità di 100 kWh o più per supportare una maggiore richiesta di potenza.
Veicoli elettrici e integrazione solare
I sistemi di accumulo di energia solare possono anche essere integrati con i veicoli elettrici per ricaricarli. Utilizzando l'energia solare per la ricarica e l'immagazzinamento in batterie al litio, è possibile ottenere un uso più efficiente dell'energia.
Fattori che influenzano la capacità di accumulo di energia
Tipo e capacità della batteria
La capacità di stoccaggio delle batterie al litio dipende dal tipo e dal design. Diversi tipi di batterie al litio (come le batterie al litio ferro fosfato, le batterie al litio cobalto ossido) hanno densità di energia e durate di vita variabili. Pertanto, la quantità di energia immagazzinata può variare in base al tipo di batteria.
Scala del sistema
La scala del sistema di accumulo di energia solare ha un impatto diretto sulla capacità di accumulo della batteria al litio. I sistemi residenziali sono in genere più piccoli, con capacità che vanno da 5 a 20 kWh, mentre i sistemi commerciali o industriali possono utilizzare dispositivi di accumulo molto più grandi, che vanno da decine a centinaia di kWh.
Efficienza di carica e scarica della batteria
L'efficienza di carica e scarica delle batterie al litio influisce anche sull'effettivo accumulo di energia. In pratica, l'efficienza di carica delle batterie al litio è solitamente compresa tra 90% e 95%, il che significa che una parte di energia viene persa durante il processo di carica e scarica.
Riepilogo
La quantità di energia immagazzinata nelle batterie al litio di un sistema di accumulo di energia solare è strettamente correlato alla capacità della batteria, alla tensione e alla scala del sistema. Per i sistemi di accumulo di energia solare residenziali, le batterie al litio immagazzinano in genere tra 5 kWh e 20 kWh di energia, mentre i sistemi commerciali e industriali potrebbero richiedere batterie al litio molto più grandi (che vanno da decine a centinaia di kWh). Man mano che la tecnologia delle batterie al litio continua a progredire, si prevede che la capacità e l'efficienza di accumulo di energia miglioreranno, supportando un utilizzo più efficace dell'energia solare.