Batterier for solenergi

Valg av batteritype og dimensjonering av batteribank er en viktig del av et solcelleprosjekt. Det er stor forskjell i egenskaper og pris på de forskjellige batteritypene, og det er flere faktorer som må vurderes for å kunne treffe riktig valg.

Som lagringsmedium for solstrøm brukes nesten utelukkende bly-syre-batterier. Nikkel-kadmium (NiCad) eller nikkel-jern (NiFe) kan også benyttes men blir i praksis sjelden valgt p.g.a. høyere pris og lavere kapasitet enn blybatteriet. Spesielle forhold som ekstreme temperaturer eller krav til lav vekt er faktorer som kan gjøre at blybatteriet ikke er egnet. NiCad-batteriet vil f.eks fungere ved mye lavere temperatur.

Den vanligste og rimeligste batteritypen er bly-batteri med våt elektrolytt. Batteriet er ventilert og trenger periodisk tilsyn og etterfylling av destillert vann. Disse finnes også i såkalt vedlikholdsfri utgave som ikke skal etterfylles.

Gel-batteriet er et bly-syrebatteri der elektrolytten har gelekonsistens. Dette batteriet vil tåle bevegelser og montering i forskjellige vinkler. Gel-batteriet er tett og vil ikke søle syre uansett fysisk påvirkning. Dette kan være praktisk om batteribanken er mobil, f.eks i en campingvogn.

AGM-batteriet har en porøs, svampaktig mikrofibermatte mellom blyplatene. Matten er 95% mettet med elektrolytt, og dette er også i likhet med gel-batteriet et lukket system som ikke skal etterfylles.

Arealet på blyplatene i batteriet avgjør hvor høy strøm batteriet kan levere. Startbatterier som må levere høye strømmer med kort varighet har mange tynne plater med stor overflate mens fritidsbatterier som skal levere lavere strømmer over lengre tid har tykke blyplater og mindre totalt plateareal. Batteriets indre motstand vil også variere omvendt proporsjonalt med platearealet. Dette betyr i praksis at Startbatterier vil ha en større grad av selvutladning enn fritidsbatterier. Startbatterier bør ikke tappes mer enn 5% og vil raskt bli ødelagt om de blir utsatt for dyp utladning. Fritidsbatterier derimot er laget for dype sykluser og tåler utladninger ned mot 80% uten å ta skade.

Levetiden vil være avhengig av hvor dypt man tapper batteriet. Ved en syklusdybde på 50% vil batteriet leve dobbelt så lenge som om det ble tappet 80% før hver lading. Velger man å bruke et bilbatteri og bruker dette som et fritidsbatteri med dype sykluser, kan man forvente en levetid på 3 til 12 måneder. Vanlige fritidsbatterier har en levetid på fra 2 til 8 år, mens de beste industrielle vil kunne fungere godt i over 20 år.

Temperatur er et viktig punkt på sjekklista når batteribanken skal dimensjoneres. Normalt bruker man en omgivelsestemperatur på 25°C som referanse for ytelsesdatene til batteriet. Batteriets kapasitet avtar og levetiden øker med synkende temperatur og omvendt ved stigende. Ved -20°C vil f.eks batterikapasiteten være ca. 50% av oppgitt, mens levetiden vil øke med 60%. Dette gjelder alle blybatterier.

Dimensjonering av batteribanken og valg av batteritype vil altså påvirkes av

- forventet energiforbruk
- periodisk eller kontinuerlig drift
- last-type (f.eks motorer eller lavenergilamper)
- forventet omgivelsestemperatur
- størrelsen på solcellepanelet og evt. back-up-generator.

For å gi en viss antydning om batterikapasitet i forhold til størrelse på solcellepanel kan man si at større anlegg i kontinuerlig bruk vil trenge ca. 120Ah pr. 50Wp ladeeffekt fra panelet. Dette kan naturlig nok variere sterkt, avhengig av forbruk og klima og må beregnes i hvert enkelt tilfelle.

Solenergi