Større brukskapasitet: Hvordan dypere utladning maksimerer driftstiden for sollys
Litiums 80–95 % utladningsdybde (DoD) vs. bly-syres begrensning på 50 %
Litiumbatterier, spesielt LiFePO₄-varianter, gir 80–95 % bruksbar utladning (DoD) sammenlignet med bly-syre-batteriers strenge begrensning på 50 % utladning. Dette betyr at et 100 Ah litiumbatteri faktisk vil levere 80–95 Ah energi, mens en tilsvarende bly-syre-enhet kun vil levere 50 Ah på grunn av skaderisiko. Denne skaderisikoen skyldes bly-syre-kjemien og sulfateringsprosessen. Uten å gå inn på sulfatering er kapasiteten til bly-syre-batterier sterkt begrenset. På grunn av LiFePO₄-kjemien unngås sulfatering, og energilag kan utlades og gjenopplades. Dette dobler den bruksbare kapasiteten i forhold til bly-syre-batterier og gjør litiumbatterienes utladningsprosess mer effektiv. Dette demonstreres ved spenningsstabilitet. Litiums kjemi og struktur opprettholder spenningen, noe som holder sollysene på full lysstyrke gjennom hele utladningsperioden.
Virkningsgrad av frakoblede sollysinstallasjoner på varigheten av nattlig belysning.
Denne DoD-fordelen gir litiumbatterier for sollys 30–60 % lengre bruksvarighet uttrykt i tall. Hvis et 20 W-lyssystem drives av et 120 Wh-batteri i 5,7 timer med litium (95 % DoD = 114 Wh) utladning, mens det kun varer i 3 timer med bly-syre (50 % DoD = 60 Wh). For samfunn uten tilkobling til strømnettet som bruker sollys som erstatning for parafinlamper, er evnen til å levere en full service fra skumring til daggry en betydelig fordel for sikkerheten i hele samfunnet. Dette lettet også undervisningen og husholdningens produktivitet. Om vinteren betyr litiums lengre utladningstid at sollys kan brukes for å opprettholde aktiv bruksvarighet om dagen, selv når sola ikke skinner og været er overskyet. Dette betyr ingen mørke timer eller avbrotter i bruksperioden. Dette innebär en reduksjon i systemstørrelse på opptil 40 % for samme ytelse.
I forhold til tradisjonelle sollys har sollys som bruker LiFePO₄-batterier lengre forventet levetid, lavere forventede utskiftingskostnader og dermed lavere totale eierkostnader.
LiFePO₄-batterier har en bedre forventet sykluslivslengde enn tradisjonelle bly-syre-batterier. LiFePO₄-batterier har en forventet sykluslivslengde på 2000–5000, mens bly-syre-batterier typisk har en forventet sykluslivslengde på 300–500 sykler. Bly-syre-batterier er mye mer sannsynlige å kjemisk dekomponere seg enn LiFePO₄-batterier, da litium naturlig er mer motstandsdyktig mot kjemisk nedbrytning enn bly. I felttester beholder LiFePO₄-batterier over 80 % av sin opprinnelige kapasitet etter 2000 sykler, mens bly-syre-batterier mister sin kapasitet allerede etter bare 400 sykler og ofte faller under 50 %. Denne forbedringen i forventet levetid gjør at sollys med LiFePO₄-batterier kan brukes i 5–10 år, mens sollys med bly-syre-batterier kun kan brukes i 1–2 år. Denne forbedringen i forventet levetid fører til en tilsvarende reduksjon i utskiftningsfrekvens, noe som er svært verdifullt i områder der utskifting er logistisk og arbeidsmässig kostbar.
Disse faktorene fører til en reduksjon i levetidskostnadene på 30–50 %. Gitt forbedringen i verdi er det ikke overraskende at sollys med LiFePO₄-batterier kan oppnå forventet avkastning på investering (ROI) allerede etter bare 18–24 måneder og dermed oppnå ROI i halvparten så lang tid som ved lithiumbaserte systemer.
Solenergiteknologi: Verdens mest effektive solbatteriteknologi med LiFePO₄
95 % effektivitet ved lade-/utladesyklus uten spilt energi (ved 80 % effektivitet går energi tapt)
Solar Fuels LiFePO4-teknologi (Solar Fuels teknologi) fanger OPP hver eneste joule energi gjennom solcellepanelet og konverterer den til sollys, og fanger OPP all energi med 95 % effektivitet i ladnings/utladningscyklusen. I forhold til blysyrebatterier, som bare fanger opp 70 % av energien, går 30 % tapt som varme i cellen, noe som fører til et energitap på 15–25 %. Dette utvider lade-tiden for batteriet i sollys, som ikke er tilgjengelig under frakoblede (off-grid) forhold. Effektiviteten fordeler energien til solcellepanelene, og det jevne lyset opprettholdes gjennom solcellen.
Lyse opp LED-lys under utladning av batterier
Solenergiens blysyrebatteriteknologi til Solar Fuel gir lys fra LED-lysene under utladning i syklusen, men fanger samtidig opp energi til batteriet for å omforme energien. Dette fører til at 100 % av energien utnyttes når LED-lyset er slukket. Den fanger opp lyset for å omforme energien. LED-lyset er slukket mens blysyrebatteriet utlades. Brukeren vil ikke merke noen flimring eller redusert lysstyrke. Denne typen lamper gir intensivt lys fra skumring og garanterer lysforsyning.
Raskere, værbestandige og vedlikeholdsfree sol-lamper
Under de samme ladeforhold lades LiFePO₄-batterier opp til 50 % raskere enn bly-syre-batterier. Dette forbedrer deres energilagringsevne under korte eller lavt sollys-dager med lading. De har et bredere driftstemperaturområde fra -20 °C til 60 °C. Dette er ikke tilfellet med bly-syre-batterier, som forverras snabbare ved temperaturer over 35 °C ned til 0 °C. Viktigst av alt er at litiumbatterier er vedlikeholdsfree. Det er ingen behov for å fylle på elektrolytt, rengjøre terminaler eller utføre likevektsladinger, og korrosjon vil ikke være et problem. Dette vedlikeholdsfree batteriet reduserer totale vedlikeholdsutgifter med 30 %. Dette er spesielt viktig i vanskelig tilgjengelige områder der lampene ikke vil bli berørt i lengre perioder. Alt dette fører til behovet for uavbrutt belysning.
Ofte stilte spørsmål
Q1: Hva er den viktigste fordelen med litiumbatterier fremfor bly-syre-batterier for sol-lamper?
A1: Høyere energieffektivitet og lengre bruksområde for litiumbatterier. Dette skyldes at litiumbatterier tillater en større utnyttelsesdybde med en utladning på 80 til 95 prosent, sammenlignet med blysyrebatteriers utladning på 50 prosent.
Q2: Hvordan påvirker litiumbatterier levetiden og kostnadene for sollys?
A2: Korte lade- og batteribytte-sykluser øker totalkostnaden for eierskap. I motsetning til dette utvider litiumbatterier ladesyklusene opp til 5 000.
Q3: Hvorfor er spenningskurven viktig for ytelsen til sollys?
A3: Stabilitet i spenningskurven betyr at endringen i lysstyrke ikke varierer. Alt dette understreker behovet for uavbrutt belysning.