باتری ذخیرهای یا باتری قابل شارژ (اکومولاتور) شامل یک یا چند باتری است که انرژی الکتریکی را به شکل شیمیایی ذخیره کرده و در صورت نیاز مجددا به صورت الکتریکی آزاد میکند. این سیستمهای ذخیرهسازی برای جداسازی زمانی تولید انرژی و مصرف آن طراحی شدهاند. به عنوان مثال، انرژی اضافی تولیدشده توسط یک سیستم فتوولتائیک (PV) خانگی میتواند در این باتریها ذخیره شده و در شب یا روزهای ابری مورد استفاده قرار گیرد.
این امر باعث افزایش بهرهوری از انرژی تولیدی شخصی و در نتیجه افزایش سطح خودکفایی سیستم PV میشود. بدین ترتیب تولیدکنندگان خصوصی انرژی خورشیدی وابستگی کمتری به بازار نوسانی انرژی یا شبکه برق عمومی خواهند داشت. ذخیرهسازی انرژی به صورت محلی نیز به کاهش بار شبکه برق عمومی کمک میکند، زیرا این شبکه همانند یک باتری عظیم عمل میکند و ظرفیت محدودی دارد.
ظرفیت و فناوریهای باتری
ظرفیت ذخیرهسازهای باتری معمولا با واحد کیلوواتساعت (kWh) یا مگاواتساعت (MWh) اندازهگیری میشود. اندازه و عملکرد باتری بر اساس نیازهای سیستم انرژی و کاربردهای خاص متغیر است. فناوریهای رایج باتری شامل موارد زیر میشوند:
- باتریهای سرب-اسید
- باتریهای مبتنی بر لیتیوم (مانند لیتیوم-کبالت-اکسید یا لیتیوم-آهن-فسفات)
- باتریهای جریان ردکس (Redox-Flow)
توپولوژی سیستمها
سیستمهای ذخیرهسازی باتری به دو نوع اصلی تقسیم میشوند:
- سیستمهای AC یا همان جریان متناوب [Wechselstrom]
- سیستمهای DC یا همان جریان مستقیم [Gleichstrom]
سیستمهای PV انرژی را به صورت جریان مستقیم (DC) تولید میکنند و باتریهای الکتروشیمیایی نیز فقط با جریان مستقیم شارژ میشوند. در حالی که در شبکه برق عمومی، جریان به صورت متناوب (AC) است. بنابراین، تبدیل جریان از DC به AC در این زنجیره الکتریکی ضروری است.
- سیستمهای AC محور:
در این نوع، جریان DC تولیدشده توسط PV ابتدا به AC تبدیل میشود. برای شارژ باتری، این جریان باید از طریق یک مبدل دیگر به DC تبدیل شود. - سیستمهای DC محور:
در این سیستمها، جریان DC مستقیما از PV به باتری منتقل میشود. زمانی که انرژی ذخیرهشده مورد استفاده قرار گیرد، یک مبدل جریان را از DC به AC تبدیل میکند.
این توپولوژیها بسته به نیاز و ساختار سیستم ذخیرهسازی [Wechselrichter] انرژی انتخاب میشوند.
