소개

배터리는 전기 에너지를 화학 형태로 저장하고 필요할 때 전류로 방출할 수 있습니다. 배터리는 휴대폰, 노트북, 자동차 시동장치 등 다양한 장치를 구동하는 데 널리 사용됩니다. 태양광 에너지 시스템에서 배터리는 에너지 저장 및 분배에서 중요한 역할을 합니다.

전기 배터리는 화학 반응을 이용해 에너지를 저장하고 방출합니다. 배터리는 전해질로 구분된 두 개 이상의 전극으로 구성됩니다. 방전 중에는 전극과 전해질에서 화학 반응이 일어나 화학 에너지를 전기 에너지로 변환합니다.

자동차 시동 배터리(플러드 납축전지)는 전기 배터리의 대표적인 예입니다.

다양한 전압의 배터리

배터리는 그 구조와 용도에 따라 다양한 전압 범위를 가집니다. 주요 배터리 유형과 전압 범위는 다음과 같습니다:

a) 저전압 배터리: 전압이 최대 12볼트인 배터리입니다. 자동차 배터리(12V), 오토바이 배터리(6V 또는 12V), 휴대용 전자기기 배터리(3.7V 또는 7.4V) 등에 널리 사용됩니다.

b) 중전압 배터리: 전압이 12볼트에서 수백 볼트까지 다양합니다. 태양광 발전 시스템, 전기차, 전기 스쿠터 및 기타 에너지 저장 시스템에 사용됩니다. 예를 들어, 리튬 이온 배터리는 48V, 72V, 96V 등 다양한 전압을 지원합니다.

c) 고전압 배터리: 수백 볼트에서 수킬로볼트까지 범위가 있으며, 대규모 에너지 저장 시스템(발전소, 전력망 및 산업용 응용)에 사용됩니다. 예를 들어, 리튬 배터리는 400V, 800V 이상의 전압을 사용할 수 있습니다.

중요: 태양광 발전소는 일반적으로 12/24/48V와 같은 중전압 배터리 및 다양한 전압 값을 가진 고전압 배터리를 사용합니다.

현대 배터리 유형: 납축전지, AGM, GEL, 탄소, LiFePo4

배터리 유형은 매우 다양하며, 새로운 배터리가 지속적으로 개발되고 있습니다. 이 섹션에서는 태양광 에너지 시스템에서 가장 잘 알려진 배터리 유형에 대해 살펴보겠습니다:

1. 납축전지 시동 배터리

자동차 또는 전력 시스템을 시작하기 위해 고출력 전력을 제공하는 납축전지 시동 배터리 이미지

납축전지(플러드 전해질 배터리)는 비용 효율적이지만, 차량 시동과 같은 짧은 고출력 전력을 제공하도록 설계되어 있어 태양광 발전소에는 적합하지 않습니다. 태양광 시스템에서 자동차 배터리를 사용하면 지속적인 고출력 수요로 인해 빠르게 성능이 저하될 수 있습니다.

2. AGM (흡수유리매트) 배터리

AGM(흡수유리매트) 배터리 이미지, 깊은 주기 응용과 백업 전력을 위한 유지보수 불필요한 밀폐 설계

1970년대에 개발된 AGM 배터리는 납축전지의 진화를 나타냅니다. 이 배터리는 밀폐형으로 전해질이 유리 매트에 흡수되어 있어 유지보수가 필요 없으며, 태양광 시스템에서 용량의 20–25%까지 방전이 가능합니다. 예를 들어, 100Ah AGM 배터리는 230V 부하에서 최대 240–310W까지 처리할 수 있습니다.

3. GEL 배터리

GEL 배터리 이미지, 밀폐형, 누수 방지 설계로 깊은 주기 응용과 신뢰할 수 있는 백업 전력을 제공

GEL 배터리는 1930년대에 개발되었으며, 전해질을 겔 형태로 사용합니다. 이 배터리는 겔이 누수를 방지해주기 때문에 배터리가 기울어지거나 손상되어도 안전합니다. GEL 배터리는 긴 수명을 자랑하며, 100% 방전 깊이에서 최대 800번의 사이클을 처리할 수 있습니다. 태양광 시스템에 적합하지만, 가격이 다소 높습니다.

4. 탄소 배터리

탄소 배터리 이미지, 기존 납축전지보다 성능이 개선되고 긴 수명을 자랑하는 깊은 주기 에너지 저장용 설계

탄소 또는 그래핀 기반 배터리는 AGM 및 GEL 기술의 발전형입니다. 이 밀폐형, 유지보수 불필요한 배터리는 100% 방전 깊이에서 최대 2000번의 사이클을 처리할 수 있어 태양광 시스템에 적합합니다. 그러나 가격이 더 비쌉니다.

5. LiFePo4 (리튬 철 인산염) 배터리

LiFePo4(리튬 철 인산염) 배터리 이미지, 고출력 응용에서 안전하고 가벼운 설계와 긴 수명을 자랑

LiFePo4 배터리는 1996년에 개발되었으며, 고안전성, 안정성, 긴 수명으로 현대적인 태양광 에너지 시스템에 적합합니다. 9000번 이상의 사이클을 자랑하는 LiFePo4 배터리는 전기차와 대규모 에너지 저장 시스템에서 선호되는 선택입니다. 일정한 전압 출력을 제공하여 태양광 발전소의 시스템 설계를 간소화합니다.

LiFePo4 배터리의 장점에 대해 더 알아보려면, 다음 기사를 확인하세요:

결론

태양광 발전 시스템에 적합한 배터리를 선택하는 것은 필요와 예산에 따라 다릅니다. 납축전지는 비용 면에서 유리할 수 있지만 지속적인 전력 공급 요구에는 적합하지 않습니다. AGM, GEL, 탄소, LiFePo4 배터리는 성능이 향상되어 태양광 설치에 더 나은 옵션이 될 수 있습니다. 각 배터리는 수명, 유지보수 및 전력 출력 측면에서 고유한 장점을 가지고 있어, 시스템에 가장 적합한 배터리를 선택할 수 있습니다.