さまざまな種類のソーラー パネルによって、太陽光発電システムの運用方法と維持方法が変わるように、さまざまな種類のバッテリーがソーラー プラス ストレージ システムの性能と維持に影響を与えます。 安価で耐久性のあるエネルギー貯蔵製品を探している場合は、鉛蓄電池が適しているかもしれませんが、それにはさらにメンテナンスが必要です。 リチウムイオン蓄電池システムは、メンテナンスフリーのアプローチを必要とする太陽光発電システムの所有者にとって主流のオプションですが、極端な環境には適していません。
さまざまなレベルのバッテリー保守作業が、ソーラーとエネルギー貯蔵に使用されるエネルギー貯蔵システムに影響を与える可能性があります。 以下では、太陽光発電業界で使用されるいくつかの一般的なバッテリーエネルギー貯蔵製品のメンテナンス要件について説明します: リチウムイオンバッテリー、鉛蓄電池、ニッケルカドミウムバッテリーなど。
(1) リチウムイオン電池
リチウムイオン電池は、高密度でメンテナンスが少なく、低コストであるため、ほとんどの太陽光発電アプリケーションに最適なエネルギー貯蔵製品です。 リチウム電池は、極端な温度範囲や長期のエネルギー貯蔵が必要な場合など、特定の用途には適しておらず、他の電池の方が費用対効果が高い場合があります。 リチウムイオン電池の最大のメンテナンス項目は劣化率です。 携帯電話のバッテリーと同じように、太陽光発電施設のエネルギー貯蔵システムに使用されるリチウム電池は、一定回数の充放電を繰り返すと著しく消耗します。 開発者は、この劣化率を計画する必要があります。 ソーラー プラス ストレージ プロジェクトで使用される最も一般的な 2 種類のリチウム イオン電池は、リン酸鉄リチウム (LFP) 電池とニッケル マンガン コバルト リチウム (NMC) 電池です。
（2）リン酸鉄リチウム（LFP）電池
リン酸鉄リチウム (LFP) バッテリーは、安全で耐久性のあるバッテリーです。 コバルトを使用していないため、熱暴走（火災）の問題がなく、換気や冷却対策も不要なため、屋内への設置が容易で、住宅用蓄電用途に最適です。 リン酸鉄リチウム (LFP) 電池のメーカーである Sonnen Corporation によると、この電池は、特に太陽光発電の自己消費の最適化とグリッド接続サービスのために毎日サイクルする必要がある場合に、定置型エネルギー貯蔵アプリケーションに最適です。
リン酸鉄リチウム (LFP) バッテリーはメンテナンスを必要としませんが、設置場所によってはパフォーマンスに影響を与える可能性があります。 リチウム電池は、パフォーマンスを最大化するために、各電池の温度、充電状態、サイクル寿命などを自動的に監視する電池管理システム (BMS) を使用する必要があります。 エネルギー貯蔵システムが許容可能な温度範囲と高度に設置されている限り、メンテナンス対策は必要ありません。
リン酸鉄リチウム (LFP) バッテリは、製品が配置される環境に適合する場所に保管および設置されている限り、定期的なメンテナンスは必要ありません。 ただし、適切なパフォーマンスを確保するには、バッテリーの温度を極端に高くしないことが重要です。 バッテリーは、季節的な温度変化に備える必要はありません。 "
リン酸鉄リチウム (LFP) バッテリは、過充電、高温、さらには物理的な損傷や圧力の脅威にさらされる可能性があるため、安全である必要があります。 生活空間内またはその近くでバッテリーを使用する場合、システムの不可欠な部分として最も安全なバッテリーを選択することが重要なガイドラインです。 "
(3) リチウム ニッケル マンガン コバルト酸化物 (NMC) 電池
リチウム ニッケル マンガン コバルト酸化物 (NMC) バッテリーは、バッテリー管理システムによって監視されている限り、耐久性があり、非常に安全です。 バッテリーの化学的性質にニッケルやマンガンなどの元素を追加することにより、バッテリーは他のタイプのリチウムイオンバッテリーよりも多くの電気を蓄えることができます。
他のリチウム電池と同様に、リチウム ニッケル マンガン コバルト酸化物 (NMC) 電池は、主要なメンテナンスを必要としません。 バッテリー管理システム (BMS) は、バッテリーの電圧、電流、温度を監視して、安全性と動作寿命を確保します。
リチウム ニッケル マンガン コバルト酸化物 (NMC) バッテリーは、安全な温度範囲が確認されている限り、冬でも使用できます。
(4) 鉛蓄電池
鉛蓄電池が信頼性が高く、安価であることはよく知られています。 それらの格子状構造は酸性電解質に浸されており、その電解質は長期間の補充が必要になる場合があります。 バッテリーは素材のために重く、一部は換気の良い場所に設置する必要があります。 それらの運用と保守の要件は、現時点では十分に理解されているため、ほとんどのソーラー プラス ストレージ アプリケーションに最適であり、適度な温度の乾燥した場所に保管する必要があります。
鉛蓄電池の端子接続は、時間の経過とともに緩んでいないことを確認するために、年に数回チェックする必要があります。 浸水した鉛蓄電池には、定期的に蒸留水を補充する必要があります。 ガラス繊維セパレーター (AGM) バッテリーとゲル鉛蓄電池は密閉されているため、電解液の補充は必要ありません。
鉛蓄電池を一時的に使用しない場合は、適切に保管する必要があります。 鉛蓄電池は時間の経過とともに自己放電するため、負荷に接続していないときでも最小限のレベルまで充電する必要があります。 この自己放電率は温度によって変化し、高温では放電率が増加し、低温では放電率が減少します。
鉛蓄電池のメンテナンスはさほど難しくありませんが、メンテナンスの負担は大きいです。 これは、水を追加する必要がある鉛蓄電池に特に当てはまり、電解液レベルを補充するために蒸留水を追加すると露出します。 バッテリーのメンテナンス担当者は、安全メガネと手袋を着用することをお勧めします。 お客様がバッテリーのメンテナンスを行っている場合は、この作業を完了するために外部の支援を求めることができます。
(5) ニッケルカドミウム (NiCd) バッテリー
ニッケルベースのバッテリーは、信頼性の高いバックアップ電源が必要で、定期的なメンテナンスが不可能な要求の厳しいアプリケーションでのリモート オフグリッド インストールに最適です。 それらは、極端な温度や深い放電条件でうまく機能します。
鉛酸バッテリーの保守担当者と同様に、ニッケルカドミウム (NiCd) バッテリーは定期的に検査し、電解液を補充する必要があります。 ニッケルカドミウム (NiCd) バッテリーは広い動作温度範囲で動作するため、冬の極端な寒さに備える必要はありませんが、バッテリーは華氏 -22 度未満で保管しないでください。ニッケルカドミウム (NiCd ) バッテリーは、環境が乾燥しており、適切な温度範囲内にある限り、最大 12 か月間 (負荷に接続されていない状態で) 保管できます。