Солнечные панели дают энергию только днём и зависят от погоды. Чтобы пользоваться электричеством вечером и ночью, нужна аккумуляторная батарея. От того, какой аккумулятор вы выберете, зависит автономность, срок службы всей системы и итоговая стоимость киловатт-часа. Ниже разберёмся, какие типы аккумуляторов применяются в солнечных электростанциях, чем они отличаются и какой вариант подойдёт под разные задачи.
Чем аккумулятор для солнечных панелей отличается от «обычного»?
Для солнечных электростанций важны другие параметры, чем для автомобиля или ИБП:
Циклический режим работы
Аккумулятор каждый день заряжается днём и разряжается вечером/ночью.
Важна стойкость к глубоким разрядам и большое количество циклов (сотни и тысячи).
Глубина разряда (DoD)
Указывается в процентах: насколько можно разрядить АКБ без вреда ресурсу.
Чем выше допустимая глубина разряда, тем больше «полезная» ёмкость батареи.
Ресурс по циклам
Сколько полных циклов «заряд-разряд» выдержит аккумулятор до потери, например, 20% ёмкости.
Для солнечных систем это один из ключевых параметров.
Энергоёмкость и напряжение
Ёмкость в А·ч и кВт·ч, рабочее напряжение 12/24/48 В — подбираются под инвертор и нагрузку.
Важно, чтобы батарейный блок был правильно согласован с контроллером и инвертором.
Температурный режим
Для дач, домов и уличных шкафов важно, как АКБ ведёт себя при минусовой температуре.
Разные химии по-разному переносят мороз, особенно заряд.
Обслуживание и безопасность
Нужны ли доливка электролита, обслуживание, вентиляция, защита от газов?
Есть ли встроенная система управления (BMS), защита от перезаряда и переразряда?
Свинцово-кислотные аккумуляторы (AGM, GEL, OPzS/OPzV)Это классический тип аккумуляторов, который до сих пор широко используется в солнечных системах. Какие бывают:
AGM (Absorbent Glass Mat) — электролит впитан в стекловолокно.
GEL (гелевые) — электролит загущён до геля.
OPzS, OPzV — промышленные стационарные тяговые батареи для долговременной работы.
Плюсы:
Низкая стартовая цена за 1 А·ч.
Простая и понятная технология.
Большой выбор на рынке, много типоразмеров.
GEL и специализированные тяговые AGM выдерживают более глубокие разряды и подходят для солнечных систем лучше, чем обычные стартерные АКБ.
Минусы:
Малый ресурс при глубоких разрядах.
Типичные AGM/GEL: порядка нескольких сотен циклов при глубине разряда 50−70% (усреднённая оценка по паспортам распространённых моделей).
Значительный вес и габариты.
Потеря ёмкости при низких температурах.
Нежелательны регулярные глубокие разряды до 80−100% — сильно сокращают срок службы.
Обслуживаемые свинцово-кислотные батареи требуют вентиляции и контроля.
Когда это оправдано:
Небольшая дача или дом с редкими отключениями.
Система используется эпизодически (несколько раз в месяц, по выходным).
Важна минимальная начальная стоимость, а не максимальный срок службы.
Литий-железо-фосфатные аккумуляторы (LiFePO₄)
Сейчас это один из лучших вариантов для солнечных панелей и систем автономного электроснабжения. Особенности LiFePO₄:
Допустимая глубина разряда обычно до 80−90% без критичной потери ресурса (смотрите конкретный паспорт).
Высокий ресурс по циклам: несколько тысяч циклов при регулярной работе в диапазоне 70−80% DoD (обобщённые значения по современным LiFePO₄ АКБ).
Высокий КПД при заряд-разряде и низкий саморасход.
Меньший вес при той же полезной ёмкости по сравнению со свинцом.
Более стабильное напряжение на протяжении разряда — удобнее для чувствительной техники.
Плюсы:
Низкая стоимость кВт·ч за весь срок службы. При большом числе циклов литий часто выгоднее свинца, несмотря на более высокую цену за штуку.
Компактность и меньшая масса.
Широкий диапазон рабочих токов.
Повышенная безопасность по сравнению с другими литиевыми химиями (термостабильность).
Нет газовыделения и необходимости доливать электролит.
Минусы:
Более высокая начальная стоимость.
Обязателен грамотный BMS и правильная схема подключения.
Чувствительность к заряду при минусовых температурах — большинство LiFePO₄ нельзя заряжать при сильном морозе, нужен обогрев или тёплое помещение.
Когда это лучший выбор:
Дом или дача с регулярной работой солнечной станции (каждый день, круглый год).
Система резервного питания с частыми отключениями сети.
Полностью автономные объекты: загородные дома, коммерческие объекты, телеком-оборудование, базовые станции.
Когда важны компактность, малый вес и большой ресурс.
Другие литиевые АКБ (NMC, NCA и др.)
Такие химии чаще используются:
в портативных электростанциях,
электроинструменте,
электромобилях.
Для стационарных солнечных систем их применяют реже, чем LiFePO₄, в основном в виде готовых модулей, где производитель уже заложил BMS и систему защиты. Общие плюсы:
Высокая удельная энергоёмкость (много кВт·ч при небольшом весе).
Высокие токи заряда и разряда.
Общие минусы:
Более строгие требования к защите и температуре.
В чистом виде (без заводского BMS и корпуса) не рекомендуются к самостоятельной сборке неподготовленным пользователям.
Почему автомобильный аккумулятор — плохой выбор для солнечных панелей
Иногда для экономии пытаются ставить в солнечную систему обычные стартерные АКБ от авто. Это ошибка:
Стартерные АКБ рассчитаны на кратковременный высокий пусковой ток и работу от генератора, а не на глубокие циклы
Регулярный разряд ниже 70−80% ёмкости быстро «убивает» такой аккумулятор
В итоге ресурс может сократиться до нескольких месяцев активной эксплуатации
Если вы всё-таки рассматриваете свинцово-кислотный вариант для солнечной системы, выбирайте тяговые или глубокого разряда (deep-cycle) AGM/GEL/OPzV, а не стартерные батареи.