Выработанную солнечными модулями энергию можно сохранять в разных формах:
- химическая энергия в электрохимических аккумуляторах;
- потенциальная энергия воды в резервуарах;
- тепловая энергия в тепловых аккумуляторах;
- кинетическая энергия вращающихся масс или сжатого воздуха в резервуарах.
Для фотоэлектрических систем больше подходят электрохимические
аккумуляторы, т.к. солнечный модуль производит, а потребитель
потребляет электроэнергию, которая непосредственно и запасается в
аккумуляторе. Исключение -с олнечные станции для водоснабжения, где
потребляется вода (энергия хранится в потенциальной форме в водных
резервуарах). Большинство фотоэлектрических систем используют
свинцово-кислотные аккумуляторы. Основными условиями по выбору
аккумуляторов являются:
- стойкость к циклическому режиму работы;
- способность выдерживать глубокий разряд;
- низкий саморазряд;
- некритичность к нарушению условий зарядки и разрядки;
- долговечность;
- простота в обслуживании.
Важный параметр переносных (или периодически демонтируемых)
солнечных систем -компактность и герметичность. Этим требованиям в
полной мере удовлетворяют аккумуляторы, выполненные по технологиям
"dryfit" и AGM (абсорбированный электролит) или рекомбинационной
технологии. Они характеризуются отсутствием эксплуатационных затрат и
перекрывают диапазон емкостей 1...12 000 Ач (что позволяет
удовлетворять требованиям любых потребителей). Выделяющиеся при зарядке
газы не выходят из аккумулятора, поэтому электролит не расходуется и
обслуживание не требуется. Например, серия аккумуляторов SMG фирмы
FIAMM (Италия) объединяет преимущества рекомбинационной технологии и
обычных открытых батарей с трубчатыми положительными пластинами.
Аккумуляторы имеют:
- длительный срок службы -15 лет;
- стойкость к циклическому режиму - более 1200 циклов;
- отсутствие необходимости обслуживания на протяжении всего срока службы;
- минимальное газовыделение (благодаря использованию сплава без сурьмы и применению технологии внутренней рекомбинации газа);
- отсутствие пуско-наладочных работ;
- саморазряд - приблизительно 3% в месяц.
Стоимость аккумуляторов и батарей такого типа составляет 150... 250
$/кВтч. Поэтому, при необходимости можно использовать обычные
стартерные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи (25... 35 $/кВтч).
Срок эксплуатации таких батарей в составе солнечной станции - не более
3...5 лет, поэтому за срок эксплуатации станции (15...20 лет и более)
нужно будет заменять батареи (к этому добавятся затраты на обслуживание
батарей и оборудование помещений). Если обслуживание проводит сам
потребитель (а так бывает при использовании фотоэлектричества для
электроснабжения отдельно стоящих удаленных жилых объектов -
лесничества, дачные, сторожевые домики), то учитывая распространенность
данного типа батарей, их применение в солнечных станциях оправдано. Для
получения необходимого рабочего напряжения аккумуляторы или
аккумуляторные батареи соединяют последовательно. При этом:
- применяют аккумуляторы только одного типа, выпущенные одним производителем;
- используют все аккумуляторы одновременно, не делая отводов от отдельных частей;
- не соединяют аккумуляторы в одну группу с разницей в дате выпуска более чем на месяц;
- обеспечивают разницу температур отдельных аккумуляторов не более 3°С.
Для продления срока службы аккумуляторов при циклическом режиме
работы в солнечных системах важно не допускать и глубокого разряда.
Степень разряда характеризуется глубиной разряда (DOD).
выражаемую в процентах от номинальной емкости аккумулятора. На рисинке
ниже, приведена зависимость емкости аккумулятора (в процентах от
номинальной) в зависимости от количества отработанных циклов при разной
глубине разряда (тип аккумуляторов FIAMM GS).
Эксплуатация аккумуляторов при глубоком разряде приводит к
необходимости их более частой замены и обслуживания - и,
соответственно, к удорожанию системы. Глубину разряда аккумуляторов в
солнечных системах стремятся ограничить на уровне 30...40%, что
достигается отключением нагрузки (снижением мощности) или
использованием аккумуляторов большей емкости. Поэтому, для управления
процессом зарядки и выбора оптимального режима в состав солнечной
электрической станции обязательно включают контроллеры зарядки разрядки
аккумуляторной батареи. 
|