जैसे विभिन्न प्रकार के सौर पैनल बदलते हैं कि सौर ऊर्जा प्रणाली कैसे संचालित और रखरखाव की जाती है, वैसे ही कई प्रकार की बैटरी सौर-प्लस-भंडारण प्रणाली के प्रदर्शन और रखरखाव को प्रभावित करेगी। अगर कोई सस्ते और टिकाऊ ऊर्जा भंडारण उत्पाद की तलाश में है, तो लीड-एसिड बैटरी जाने का रास्ता हो सकता है, लेकिन इसके लिए कुछ और रखरखाव की आवश्यकता होती है। लिथियम-आयन बैटरी स्टोरेज सिस्टम सौर ऊर्जा प्रणालियों के मालिकों के लिए एक मुख्यधारा का विकल्प है, जिन्हें रखरखाव-मुक्त दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है, लेकिन वे चरम वातावरण के लिए उपयुक्त नहीं हैं।
बैटरी रखरखाव कार्य के विभिन्न स्तर सौर और ऊर्जा भंडारण के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा भंडारण प्रणाली को प्रभावित कर सकते हैं। निम्नलिखित सौर ऊर्जा उत्पादन उद्योग में उपयोग किए जाने वाले कई सामान्य बैटरी ऊर्जा भंडारण उत्पादों की रखरखाव आवश्यकताओं की व्याख्या करेगा: लिथियम-आयन बैटरी, लेड-एसिड बैटरी, निकल-कैडमियम बैटरी, फ्लो बैटरी।
(1) लिथियम-आयन बैटरी
इगुआना टेक्नोलॉजीज के संस्थापक और सीटीओ ब्रेंट हैरिस के अनुसार, लिथियम-आयन बैटरी अपने उच्च घनत्व, कम रखरखाव और कम लागत के कारण अधिकांश सौर ऊर्जा अनुप्रयोगों के लिए पसंद का ऊर्जा भंडारण उत्पाद है। लिथियम बैटरी कुछ विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं हैं, जैसे अत्यधिक तापमान रेंज या जहां दीर्घकालिक ऊर्जा भंडारण की आवश्यकता होती है, और अन्य बैटरी अधिक लागत प्रभावी हो सकती हैं। लिथियम-आयन बैटरी के लिए सबसे बड़ा रखरखाव आइटम गिरावट दर है। सेल फोन की बैटरी की तरह, सौर ऊर्जा सुविधाओं में ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में उपयोग की जाने वाली लिथियम बैटरी एक निश्चित संख्या में चार्ज और डिस्चार्ज के बाद गंभीर रूप से समाप्त हो जाती है। डेवलपर्स को इस गिरावट दर के लिए योजना बनानी चाहिए। सौर-प्लस-भंडारण परियोजनाओं में उपयोग की जाने वाली दो सबसे आम प्रकार की लिथियम-आयन बैटरी लिथियम आयरन फॉस्फेट (एलएफपी) बैटरी और लिथियम निकल मैंगनीज कोबाल्ट (एनएमसी) बैटरी हैं।
(2) लिथियम आयरन फॉस्फेट (एलएफपी) बैटरी
लिथियम आयरन फॉस्फेट (एलएफपी) बैटरी सुरक्षित और टिकाऊ बैटरी हैं। चूंकि कोबाल्ट का उपयोग नहीं किया जाता है, इसलिए कोई थर्मल भगोड़ा (आग) समस्या नहीं है, और कोई वेंटिलेशन या शीतलन उपायों की आवश्यकता नहीं है, इसलिए इसे आसानी से घर के अंदर स्थापित किया जा सकता है, जिससे यह आवासीय ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बन जाता है। लिथियम आयरन फॉस्फेट (एलएफपी) बैटरियों के निर्माता सोनेन कॉरपोरेशन के अनुसार, बैटरी स्थिर ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों के लिए आदर्श हैं, खासकर जब बैटरी को सौर ऊर्जा स्व-उपभोग अनुकूलन और ग्रिड से जुड़ी सेवाओं के लिए प्रतिदिन साइकिल चलाने की आवश्यकता होती है।
लिथियम आयरन फॉस्फेट (एलएफपी) बैटरियों को अधिक रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती है, लेकिन जहां वे स्थापित होते हैं वे प्रदर्शन को प्रभावित कर सकते हैं। लिथियम बैटरी को बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) का उपयोग करने की आवश्यकता होती है जो स्वचालित रूप से प्रदर्शन को अधिकतम करने के लिए प्रत्येक बैटरी के तापमान, चार्ज की स्थिति, चक्र जीवन इत्यादि की निगरानी करती है। जब तक ऊर्जा भंडारण प्रणाली एक स्वीकार्य तापमान सीमा और ऊंचाई में स्थापित होती है, रखरखाव उपायों की आवश्यकता नहीं होती है।
सोनन के प्रौद्योगिकी उपाध्यक्ष कार्लोस रेस्ट्रेपो ने कहा, "जब तक लिथियम आयरन फॉस्फेट (एलएफपी) बैटरी को उस स्थान पर संग्रहीत और स्थापित किया जाता है जो उस वातावरण से मेल खाता है जिसमें उत्पाद तैनात है, नियमित रखरखाव की आवश्यकता नहीं है।" यह महत्वपूर्ण है। मौसमी तापमान परिवर्तन के लिए बैटरियों को तैयार करने की आवश्यकता नहीं है।"
एनसिंक एनर्जी के सीईओ ब्रैड हेन्सन ने कहा: "लिथियम आयरन फॉस्फेट (एलएफपी) बैटरी ओवरचार्जिंग, उच्च तापमान और यहां तक कि शारीरिक क्षति और तनाव से खतरों के अधीन हो सकती है, इसलिए सुरक्षा को बनाए रखने की जरूरत है। जब बैटरी का उपयोग या उसके पास किया जाता है रहने की जगह, सिस्टम के अनिवार्य हिस्से के रूप में सबसे सुरक्षित बैटरी चुनना एक महत्वपूर्ण मार्गदर्शक सिद्धांत है।"
(3) लिथियम निकल मैंगनीज कोबाल्ट ऑक्साइड (एनएमसी) बैटरी
लिथियम निकल मैंगनीज कोबाल्ट ऑक्साइड (NMC) बैटरी टिकाऊ और बहुत सुरक्षित होती हैं, जब तक कि बैटरी प्रबंधन प्रणाली द्वारा उनकी निगरानी की जाती है। बैटरी रसायन शास्त्र में निकल और मैंगनीज जैसे तत्वों को जोड़कर, बैटरी अन्य प्रकार की लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में अधिक बिजली स्टोर कर सकती है।
अन्य लिथियम बैटरी की तरह, लिथियम निकल मैंगनीज कोबाल्ट ऑक्साइड (NMC) बैटरियों को किसी बड़े रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती है। एक बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) सुरक्षा और परिचालन जीवन सुनिश्चित करने के लिए बैटरी के वोल्टेज, करंट और तापमान की निगरानी करेगी।
इगुआना के हैरिस ने कहा, "अत्यधिक संचालन बैटरी के जीवन को छोटा कर सकता है, और निगरानी प्रणाली वारंटी दावों को सूचित करने के लिए बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) के माध्यम से ऑपरेशन को रिकॉर्ड करती है। किसी भी संभावित असुरक्षित परिचालन स्थितियों में, बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) शट सिस्टम के नीचे।" कंपनी की बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली एलजी केम से लिथियम निकल मैंगनीज कोबाल्ट ऑक्साइड (एनएमसी) बैटरी का उपयोग करती है।
लिथियम निकल मैंगनीज कोबाल्ट ऑक्साइड (NMC) बैटरियों का उपयोग सर्दियों में तब तक किया जा सकता है जब तक सुरक्षित तापमान सीमा की पुष्टि हो जाती है।
"यदि मौसमी ऊर्जा भंडारण प्रणालियों की आवश्यकता होती है, तो उन्हें घर के अंदर संग्रहित किया जाना चाहिए," हैरिस ने एक चरम उदाहरण के रूप में कनाडाई सर्दियों का हवाला देते हुए कहा।
(4) फ्लो बैटरी - विशेष रूप से जिंक ब्रोमाइड (ZNBR) बैटरी
जिंक ब्रोमाइड (जेडएनबीआर) प्रवाह बैटरी (आमतौर पर प्राइमस पावर द्वारा बनाई गई) बड़े पैमाने पर दीर्घकालिक ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के लिए उपयुक्त हैं। फ्लो बैटरियां विद्युत आवेश प्रदान करने के लिए एक विभाजक द्वारा अलग किए गए तरल में घुले दो रासायनिक घटकों का उपयोग करती हैं। जिंक ब्रोमाइड (ZNBR) फ्लो बैटरियों में एक इलेक्ट्रोलाइट में जिंक ब्रोमाइड लवण घुल जाते हैं। प्राइमस पावर द्वारा उपयोग की जाने वाली बैटरी तकनीक पारंपरिक जिंक ब्रोमाइड (ZNBR) प्रवाह बैटरी से थोड़ी अलग है, और इसके विभाजक को सफाई या प्रतिस्थापन की आवश्यकता नहीं होती है। प्राइमस पावर इलेक्ट्रोलाइट को स्टोर करने के लिए स्टोरेज टैंक का उपयोग करता है, और इसकी फ्लो बैटरियों में प्रदर्शन में गिरावट के बिना अनंत चार्ज-डिस्चार्ज चक्र होते हैं। फ्लो बैटरियों को आमतौर पर बहुत कम रखरखाव की आवश्यकता होती है।
फ्लो बैटरियां ईंधन कोशिकाओं की तरह होती हैं, इसलिए वे केवल इलेक्ट्रॉनिक्स और इलेक्ट्रोलाइज़र वाले बॉक्स होते हैं। प्राइमस का कहना है कि उसके एनर्जी पॉड्स उत्पादों को नियमित निरीक्षण करने, एयर फिल्टर बदलने और इलेक्ट्रोलाइट्स को ऊपर करने के लिए प्रमाणित संचालन और रखरखाव (ओ एंड एम) सेवा तकनीशियनों से वार्षिक रखरखाव यात्राओं की आवश्यकता होती है। फ्लो बैटरियों का उपयोग सर्दियों में किया जा सकता है और बहुत ठंडी परिस्थितियों में स्थापित किया जा सकता है।
प्राइमस पावर के सीसीओ जोर्ग हेइनमैन ने कहा, "हम उचित संचालन सुनिश्चित करने के लिए 24/7 सभी तैनात बैटरी की निगरानी करते हैं और किसी भी संभावित क्षेत्र के मुद्दों को सक्रिय रूप से संबोधित करते हैं। यह डेटा वास्तविक समय में मालिक के ओ एंड एम प्रदाता के लिए भी उपलब्ध है।" बैटरियों को लंबे समय तक चलने के लिए डिज़ाइन किया गया है, यदि अधिक नहीं, तो ऊर्जा भंडारण समाधान वाले सौर ऊर्जा संयंत्र, और लिथियम-आयन बैटरी जैसे अतिरिक्त या नियमित प्रतिस्थापन की आवश्यकता नहीं होती है।"
(5) लीड-एसिड बैटरी
यह सर्वविदित है कि लेड-एसिड बैटरी विश्वसनीय और सस्ती होती हैं। उनकी ग्रिड जैसी संरचनाएं अम्लीय इलेक्ट्रोलाइट्स में डूबी हुई हैं, जिनके इलेक्ट्रोलाइट्स को लंबे समय तक पुनःपूर्ति की आवश्यकता हो सकती है। सामग्री के कारण बैटरी भारी होती है और कुछ को हवादार क्षेत्रों में स्थापित किया जाना चाहिए। इस बिंदु पर उनके संचालन और रखरखाव की आवश्यकताओं को अच्छी तरह से समझा जाता है, इसलिए वे अधिकांश सौर प्लस भंडारण अनुप्रयोगों के लिए आदर्श हैं और उन्हें मध्यम तापमान वाले सूखे स्थान पर संग्रहीत किया जाना चाहिए।
लेड-एसिड बैटरियों के टर्मिनल कनेक्शनों की साल में कई बार जाँच की जानी चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वे समय के साथ ढीले न हों। बाढ़ सीसा-एसिड बैटरियों को नियमित रूप से आसुत जल से भरने की आवश्यकता होती है। शीसे रेशा विभाजक (एजीएम) बैटरी और जेल लेड-एसिड बैटरी भली भांति बंद करके सील कर दी जाती हैं और इसलिए इलेक्ट्रोलाइट की पुनःपूर्ति की आवश्यकता नहीं होती है।
यदि लेड-एसिड बैटरी अस्थायी रूप से उपयोग नहीं की जाती है, तो इसे ठीक से संग्रहीत करने की आवश्यकता होती है। ट्रोजन बैटरी का कहना है कि लीड-एसिड बैटरी समय के साथ अपने आप डिस्चार्ज हो जाती है और लोड से कनेक्ट न होने पर भी इसे न्यूनतम स्तर तक चार्ज करने की आवश्यकता होती है। यह स्व-निर्वहन दर तापमान के साथ बदलती रहती है, उच्च तापमान के साथ निर्वहन दर में वृद्धि होती है और कम तापमान से निर्वहन दर में कमी आती है।
ट्रोजन बैटरी विशेषज्ञों ने कहा, "लीड-एसिड बैटरी के लिए आवश्यक रखरखाव बहुत मुश्किल नहीं है, लेकिन रखरखाव का काम बहुत बड़ा है। यह लेड-एसिड बैटरी के लिए विशेष रूप से सच है जिसे पानी से भरने की आवश्यकता होती है। आसुत जल को फिर से भरने के लिए जोड़ते समय इलेक्ट्रोलाइट स्तर, एसिड उजागर हो जाएगा। हम अनुशंसा करते हैं कि बैटरी रखरखाव कर्मचारी सुरक्षा चश्मा और दस्ताने पहनें। यदि ग्राहक बैटरी रखरखाव से संबंधित हैं, तो वे इस कार्य को पूरा करने के लिए बाहरी सहायता मांग सकते हैं।"
(6) निकल-कैडमियम (एनआईसीडी) बैटरी
निकेल-आधारित बैटरियां मांग वाले अनुप्रयोगों में दूरस्थ ऑफ-ग्रिड इंस्टॉलेशन के लिए आदर्श हैं जहां विश्वसनीय बैकअप पावर की आवश्यकता होती है और नियमित रखरखाव संभव नहीं होता है। वे अत्यधिक तापमान और गहरे निर्वहन में अच्छी तरह से काम करते हैं।
EnerSys ने कहा कि, लेड-एसिड बैटरी मेंटेनर्स के समान, निकल-कैडमियम (NiCd) बैटरियों का नियमित रूप से निरीक्षण किया जाना चाहिए और उन्हें फिर से भरना चाहिए। चूंकि निकेल-कैडमियम (NiCd) बैटरियां एक विस्तृत ऑपरेटिंग तापमान रेंज पर काम कर सकती हैं, इसलिए आपको सर्दियों में अत्यधिक ठंड के लिए तैयार होने की आवश्यकता नहीं है, लेकिन बैटरियों को -22 डिग्री F से नीचे संग्रहीत नहीं किया जाना चाहिए। निकल-कैडमियम (NiCd) ) बैटरियों को 12 महीने तक संग्रहीत किया जा सकता है (लोड से जुड़ा नहीं) जब तक कि वातावरण शुष्क हो और उचित तापमान सीमा के भीतर हो।
EnerSys में बैकअप पावर के लिए व्यवसाय विकास और विपणन निदेशक जे फ्रैंकहाउसर। "एनआईसीडी बैटरी पर वोल्टेज रीडिंग और इलेक्ट्रोलाइट स्तर की जांच बैटरी सिस्टम के मालिक द्वारा आसानी से की जा सकती है। पानी जोड़ना मालिक द्वारा किया जा सकता है, लेकिन उन्हें इंस्टॉलेशन और ऑपरेटिंग मैनुअल में उल्लिखित सुरक्षा सावधानी बरतने की आवश्यकता होगी। क्षमता परीक्षण या अन्य इलेक्ट्रॉनिक परीक्षण योग्य तकनीशियनों द्वारा किए जाने चाहिए।"