הקדמה

במערכות זרם ישיר (DC), ההספק מחושב על ידי כפל בין הזרם למתח. ככל שהזרם גבוה יותר, כך אובדן האנרגיה במהלך ההובלה גבוה יותר. מסיבה זו, מערכות אגירת אנרגיה סולארית ומערכות אספקת כוח ללא הפרעה (UPS) רבות משתמשות בסוללות של 48 וולט. סוללות אלו, הנעות עד 58.4 וולט, יכולות לספק כוח משמעותי, בין 5 ל-15 קילוואט, אך הן נתקלות בבעיה קריטית—זרם גבוה.

לדוגמה, זרמים בין 100 ל-200 אמפר נפוצים בין הסוללה לממירים. אמנם זה עשוי להיראות ניהול בצורה נוחה במרחקים קצרים עם כבלים עבים (כגון כבל PV3 – 35 מ"מ²), אך זרם גבוה עדיין מביא לאי-יעילות ולחימום. למרות שמערכות של 48 וולט הן הנפוצות ביותר, הן לא חסרות חסרונות.

היתרון של סוללות מתח גבוה

לאחרונה, מערכות סוללות מתח גבוה צוברות פופולריות. מותגים כמו Huawei LUNA, GoodWE, ו-Deye מציעים כיום פתרונות אגירת אנרגיה עם מתח סוללה שנע בין 150 ל-900 וולט. מגמה זו משקפת את ההתפתחות של בקרי MPPT, שהחלו להעלות את המתח בשרשורים כדי להשיג יעילות גבוהה יותר.

מתח גבוה מצמצם את הזרם, דבר שמתורגם לפחות חום ואובדן אנרגיה נמוך יותר. בכך משתפרת יעילות הממיר והמערכת כולה. היתרונות הללו ברורים במיוחד כששוקלים את הרכבים החשמליים (EVs), שפועלים בדרך כלל עם סוללות מתח גבוה (300-550 וולט) כדי להתמודד עם הביקוש הגבוה לאנרגיה בזמן טעינה ופריקה.

כדי להעמיק בקשר בין רכבים חשמליים ואגירת אנרגיה ביתית, עיינו במאמר שלנו על רכבים חשמליים כאגירת אנרגיה ביתית .

חסרונות של מערכות סוללות מתח גבוה

למרות שסוללות מתח גבוה מציעות יתרונות ברורים, הן לא חסרות אתגרים. שני החסרונות העיקריים הם:

  1. מחיר גבוה
    מערכות מתח גבוה יקרות כמעט פי שניים מאלטרנטיבות מתח נמוך באותה קיבולת. בנוסף, לעיתים קרובות יש דרישה שהסוללה והממיר יהיו מאותו יצרן, דבר שמגביל את הגמישות.

  2. מורכבות טכנית
    מערכות מתח גבוה קשות יותר לשירות. הן כוללות מערכות ניהול סוללות (BMS) מתקדמות יותר, דורשות ידע מיוחד, ומעמידות סיכון בטיחותי גבוה יותר. הכשרה נכונה ומומחיות חיוניות לתחזוקה ולהפעלה נכונה של מערכות אלו. אם אתם סקרנים לגבי החשיבות של BMS בשמירה על בריאות הסוללה, עיינו במדריך שלנו על BMS עבור סוללות LiFePO4 .

עקב בעיות אלו, מערכות מתח גבוה נפוצות כיום בעיקר במגזר התעשייתי ולא בהתקנות ביתיות.

סיכום

כרגע, מערכות סוללות רבות, כולל שלי, פועלות עדיין ב-48 וולט. עם זאת, ככל שטכנולוגיות מתח גבוה הופכות לזולות ונגישות יותר, ייתכן ונראה שינוי בשוק בעשור-חמישה עשורים הקרובים. כדי להוציא את המרב ממערכת הסוללות שלכם היום, בין אם היא מתח נמוך או גבוה, הבנת ההגדרות הנכונות של הממיר היא חיונית. תוכלו ללמוד עוד במדריך שלנו על אופטימיזציה של הגדרות סוללות LiFePO4 עבור ממירים .

למרות שהמעבר למערכות מתח גבוה צפוי לקחת זמן, שיפורי היעילות שהן מציעות הופכים אותן לטכנולוגיה שכדאי לעקוב אחריה בשוק אגירת האנרגיה.