www.malavoda.cz

Úložiště energie

Co to je a proč to potřebujeme.

Ideální stav v případě ostrovního systému by bylo, mít spotřebu energie takovou jakou poskytuje zdroj, nebo takový výkon na MiVE, který dostatečně naši spotřebu pokryje. Ve většině případů tomu tak není. V době špičkového odběru je výkon turbíny nedostatečný a v čase malé spotřeby vyrobenou energii nespotřebujeme.
Proto, abychom tedy využili co nejlépe potenciál vodního zdroje, musíme si vyrobenou a nespotřebovanou energii uskladnit a následně využít.
Když zapomeneme na velmi nereálné vybudování přečerpávací elektrárny, máme snad jedinou možnost a to pořídit si akumulátory. Jenže jaké jsou ty nejvhodnější?

Kyselinové nebo také olověné akumulátory

Autobaterie.

Pro první „hokusy-pokusy“ se použít dají, musíte se však smířit s tím, že vydrží cca dva tři měsíce. Pro dlouhodobý provoz jsou nevhodné. Cenově však velmi lákavé. Tento typ akumulátorů je konstruován pro krátký velký odběrový proud (při startování vozidla) a následně pak dobíjení. Pokud je tedy tento akumulátor (a elektroinstalace vozidla) v dobré kondici nikdy jeho napětí neklesne pod 11V. Provozní napětí při jízdě se pohybuje v rozmezí od 13,5 do 14,5V. Toto nám zajišťuje regulátor ve vozidle. Při použití této baterie v ostrovním systému, však akumulátor pravidelně vybíjíme na 10,5V a pak dobíjíme na plnou kapacitu tedy 14,5V. Toto cyklování autobaterie nesnese. Rychle se zasulfátuje nebo se články zbortí a zkratují. Celkem snadno se to pozná tak, že při nabíjení akumulátor velice rychle dosáhne napětí 14,5V avšak při vybíjení jeho napětí ještě rychleji klesne pod 10V. Jinými slovy, má téměř nulovou kapacitu.

Klasické trakční baterie a jim podobné.

Vzhledově vypadají podobně jako autobaterie do nákladních vozů. Konstrukčně jsou však přizpůsobeny pro konstantní dlouhodobý odběr. Po vybití očekávají opětovné nabití na plnou kapacitu. Životnost dle mé zkušenosti není valná. Přibližně dva až tři roky. Asi je to způsobeno tím, že po vybití nejsou ihned nabity na plnou kapacitu a tím se patrně poměrně rychle zasulfátují a zkrátí jejich cyklovatelnost. Proč je nenabijeme ihned na plnou kapacitu? No prostě proto, že nám momentálně teče míň vody než bychom potřebovali, a tak je nabíjíme nevhodně dlouho. Další důvod pro kratší životnost spočívá v tom, že je nevybíjíme konstantním proudem, ale proudem dle momentální spotřeby a potřeby.
Pořizovací cena je docela zajímavá. Kdo by chtěl však každé tři roky měnit akumulátory. Pak už ta cena tak zajímavá není.


Baterie do vysokozdvižných vozíků.

Tyto jsem nikdy nezkoušel, proto nemohu jejich životnost hodnotit. Teoreticky by měli našim potřebám vyhovovat. Nevadí jim proměnlivý vybíjecí proud. Mohou se vybít na napětí až 10,5V. Mají poměrně velkou cyklovatelnost. Cena nových akumulátorů je však docela drastická. A co starší použité? To je vždy sázka do loterie. Kdo by měnil ve vozíku dobré baterie? Repasovat (až na výjimky) se nedají. Vzhledem k jejich váze, velikosti a konstrukci je potřeba počítat s potřebnými manipulačními prostředky. Váha akumulátoru snadno přesáhne 100kg. Samozřejmě záleží na kapacitě a konstrukci.

Baterie LiFePo.

Vzhledem k deklarované životnosti jsou stále ještě neověřenou novinkou. Osobní zkušenosti nemám a nemohu hodnotit. Dle prvních, mě známých reakcí uživatelů, by mohli být vyhovující. Odrazuje mne pouze relativně vysoká cena a hlavně nutnost balancování článků. Ať již aktivní nebo pasivní, vždy je to ztrátová energie. Jejich velkou výhodou je čistý bezúdržbový provoz prostý jakýchkoli kapalin. Můžete je mít třeba pod postelí.

Louhové neboli správněji NiCd či NiFe a nebo též alkalické baterie.

Louhové proto, že u obou typů je jako elektrolyt louh, chcete-li hydroxid draselný (KOH) s přídavkem hydroxidu lithného (LiOH). Články NiFe jsou, jak už z označení plyne, vyrobeny z niklu a železa (tedy elektrody). Kdyžto články NiCd jsou vyrobeny z niklu a kadmia. Jako obal se nově používá plast u prehistorických plech. Podrobně rozepisovat rozdíl mezi oběma druhy nebudu, v zásadě se vlastnostmi neliší. Podrobné informace o konstrukci naleznete v části ke stažení.

NiCd - mé favoritky. Jako velký klad vidím v jejich praxí ověřenou dlouhou životnost ve všemožných oborech. Z vlastní zkušenosti vím, že i dvacetileté články udrží kapacitu na 80 až 90% původní kapacity bez repase. Záleží však na jejich používání a údržbě. Snesou dlouhodobé vybití (i když jim to samozřejmě neprospívá). Při snížené kapacitě je lze relativně úspěšně repasovat. Viz dále. Velké mínus, u nových článků, je jejich pořizovací cena. V zoufalství jsem před lety zakoupil deset 250Ah článků za cca 45 000,-Kč bez daně. Tenkrát byly LiFePa ještě v plenkách. Další nevýhoda je jich nutná údržba, respektive jejich pravidelná kontrola na úbytek elektrolytu a korozi připojovacích částí. U starších a již repasovaných článků se vyplatí i občasná kontrola jejich kapacity. Celková kapacita sestavy článků je totiž taková, jakou kapacitu má nejslabší článek. Můžete mít do série zapojeno 40 článků s kapacitou 200Ah, ale pokud bude mít, byť jen jeden jediný článek kapacitu třeba 50Ah, tak z celé sestavy víc jak těch 50Ah nevydolujete.

Jaké tedy zvolit akumulátory pro ostrovní systém? Určitě bych již nikdy nevolil olověné. To jediné vím jistě. Ostatní je na zváženou. Jistou možností je pokusit se repasovat starší louhové články.