บทนำ

แบตเตอรี่เก็บพลังงานไฟฟ้าในรูปแบบเคมีและสามารถปล่อยออกมาเป็นกระแสไฟฟ้าเมื่อจำเป็น แบตเตอรี่ถูกนำมาใช้เป็นอย่างมากเพื่อจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ต่าง ๆ รวมถึงโทรศัพท์มือถือ, แล็ปท็อป, สตาร์ทเตอร์รถยนต์ และอื่น ๆ ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ แบตเตอรี่มีบทบาทสำคัญในการจัดเก็บและแจกจ่ายพลังงาน

แบตเตอรี่ไฟฟ้าใช้ปฏิกิริยาเคมีในการจัดเก็บและปล่อยพลังงาน ประกอบด้วยขั้วไฟฟ้า 2 ตัวขึ้นไปที่แยกด้วยอิเล็กโทรไลต์ ในระหว่างการปล่อย พัฒนาการทางเคมีจะเกิดขึ้นในขั้วไฟฟ้าและอิเล็กโทรไลต์ โดยแปลงพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้า

หนึ่งในตัวอย่างทั่วไปของแบตเตอรี่ไฟฟ้าคือแบตเตอรี่สตาร์ทเตอร์รถยนต์ (แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดที่จม)

แบตเตอรี่ที่มีแรงดันไฟฟ้าต่างกัน

แบตเตอรี่มีหลายช่วงแรงดันไฟฟ้าขึ้นอยู่กับการก่อสร้างและการใช้งาน ประเภทหลัก ๆ ของแบตเตอรี่ที่มีแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันมีดังนี้:

a) แบตเตอรี่แรงดันต่ำ: แบตเตอรี่เหล่านี้มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุดถึง 12 โวลต์ มักใช้ในอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น แบตเตอรี่รถยนต์ (12V), แบตเตอรี่จักรยานยนต์ (6V หรือ 12V) และแบตเตอรี่สำหรับอุปกรณ์พกพา (3.7V หรือ 7.4V)

b) แบตเตอรี่แรงดันกลาง: แบตเตอรี่เหล่านี้มีแรงดันไฟฟ้าอยู่ในช่วงตั้งแต่ 12 โวลต์ไปจนถึงหลายร้อยโวลต์ ใช้ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์, รถยนต์ไฟฟ้า, รถสกู๊ตเตอร์ไฟฟ้า และระบบการจัดเก็บพลังงานอื่น ๆ ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีแรงดันไฟฟ้า 48V, 72V, 96V และอื่น ๆ

c) แบตเตอรี่แรงดันสูง: แบตเตอรี่เหล่านี้มีแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่หลายร้อยโวลต์จนถึงหลายกิโลโวลต์ และใช้ในระบบจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่ เช่น โรงไฟฟ้า, โครงข่ายไฟฟ้า, และการใช้งานเชิงอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ลิเธียมที่มีแรงดันไฟฟ้า 400V, 800V, และสูงกว่านั้นเป็นที่นิยมใช้กัน

สำคัญ: สถานีพลังงานแสงอาทิตย์มักใช้แบตเตอรี่แรงดันกลาง เช่น 12/24/48V และแบตเตอรี่แรงดันสูงที่มีค่าแรงดันไฟฟ้าหลากหลาย

ประเภทแบตเตอรี่สมัยใหม่: แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด, AGM, GEL, คาร์บอน, LiFePo4

มีประเภทแบตเตอรี่หลายประเภท โดยมีการพัฒนาประเภทใหม่ ๆ อย่างต่อเนื่อง ในส่วนนี้เราจะมุ่งเน้นไปที่ประเภทที่มีชื่อเสียงที่สุดที่ใช้ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์:

1. แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดสำหรับสตาร์ท

ภาพของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดสำหรับสตาร์ท ซึ่งใช้ในการให้พลังงานที่สูงเพื่อเริ่มต้นรถยนต์หรือระบบพลังงาน แสดงให้เห็นถึงการออกแบบและขั้วเชื่อมต่อแบบปกติ

แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดที่มีอิเล็กโทรไลต์แบบจม ซึ่งมักเรียกว่า แบตเตอรีสตาร์ทเตอร์รถยนต์ เป็นแบตเตอรี่ที่มีราคาถูก แต่ไม่เหมาะสำหรับสถานีพลังงานแสงอาทิตย์เนื่องจากออกแบบมาเพื่อการส่งพลังงานในช่วงเวลาสั้น ๆ (เช่น การสตาร์ทเครื่องยนต์) การใช้แบตเตอรี่รถยนต์ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์อาจทำให้แบตเตอรี่เสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วเนื่องจากความต้องการพลังงานที่สูงอย่างต่อเนื่อง

2. AGM (Absorbent Glass Mat) Battery

ภาพของแบตเตอรี่ AGM (อะลูมิเนียมเก็บพลังงานในวัสดุแก้ว) แสดงถึงการออกแบบแบบปิดที่ใช้ในแอปพลิเคชันที่มีความลึกเชิงวงจรและเป็นพลังงานสำรองที่ไม่ต้องบำรุงรักษา

พัฒนาในปี 1970 แบตเตอรี่ AGM แสดงถึงขั้นตอนถัดไปในการพัฒนาแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด แบตเตอรี่เหล่านี้เป็นแบตเตอรี่ที่ไม่ต้องบำรุงรักษาและปิดสนิท ซึ่งอิเล็กโทรไลต์จะถูกดูดซึมในวัสดุแก้ว แบตเตอรี่ AGM สามารถใช้ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยอัตราการปล่อยพลังงาน 20–25% ของความจุ เช่น แบตเตอรี่ AGM ขนาด 100Ah สามารถรองรับโหลด 230V ของได้ถึง 240–310W

3. แบตเตอรี่ GEL

ภาพของแบตเตอรี่ GEL มีการออกแบบแบบปิดที่กันการรั่วไหล ซึ่งใช้สำหรับแอปพลิเคชันที่มีความลึกเชิงวงจรและพลังงานสำรองที่เชื่อถือได้

แบตเตอรี่ GEL ได้รับการพัฒนาขึ้นในปี 1930 และใช้อิเล็กโทรไลต์ในรูปแบบเจล แบตเตอรี่เหล่านี้ปลอดภัยกว่า เนื่องจากเจลป้องกันการรั่วไหลและการรั่วซึม แม้ว่าแบตเตอรี่จะถูก倾斜หรือเสียหาย แบตเตอรี่ GEL ยังมีอายุการใช้งานยาวนาน สามารถใช้ได้ถึง 800 รอบที่ความลึกการปล่อยพลังงาน 100% เหมาะสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์แต่มีราคาที่สูงกว่า

4. แบตเตอรี่คาร์บอน

ภาพของแบตเตอรี่คาร์บอน แสดงการออกแบบที่ใช้ในการจัดเก็บพลังงานเชิงลึกที่มีประสิทธิภาพดีขึ้นและอายุการใช้งานที่ยาวนานเมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดทั่วไป

แบตเตอรี่ที่ทำจากคาร์บอนหรือกราเฟนเป็นการปรับปรุงในเทคโนโลยี AGM และ GEL แบตเตอรี่เหล่านี้เป็นแบบปิดและไม่ต้องบำรุงรักษา มีอายุการใช้งานถึง 2000 รอบที่ความลึกการปล่อยพลังงาน 100% ซึ่งทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ แต่ก็มีราคาแพงมากขึ้นด้วย

5. แบตเตอรี่ LiFePo4 (Lithium Iron Phosphate)

ภาพของแบตเตอรี่ LiFePO4 (Lithium Iron Phosphate) มีชื่อเสียงในด้านการออกแบบที่เบา อายุการใช้งานยาวนาน และความปลอดภัยในแอปพลิเคชันที่ใช้พลังงานมาก

แบตเตอรี่ LiFePo4 ได้รับการพัฒนาขึ้นในปี 1996 และมีชื่อเสียงในด้านความปลอดภัยสูง ความมั่นคง และอายุการใช้งานที่ยาวนาน ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์สมัยใหม่ โดยมีอายุการใช้งานสูงกว่า 9000 รอบ แบตเตอรี่ LiFePo4 เป็นตัวเลือกที่ได้รับความนิยมในรถยนต์ไฟฟ้าและการจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่ โดยสามารถจ่ายพลังงานที่เสถียร ทำให้การออกแบบระบบสำหรับสถานีพลังงานแสงอาทิตย์เป็นเรื่องง่าย

สำรวจเพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อดีของแบตเตอรี่ LiFePo4 ผ่านบทความ:

บทสรุป

การเลือกแบตเตอรี่ที่เหมาะสมสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ของคุณขึ้นอยู่กับความต้องการและงบประมาณของคุณ ถึงแม้ว่าแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดจะดูเหมือนมีค่าใช้จ่ายต่ำ แต่ก็ไม่เหมาะสำหรับการส่งพลังงานอย่างต่อเนื่อง แบตเตอรี่ AGM, GEL, คาร์บอน และ LiFePo4 มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าสำหรับการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์แต่ละประเภทมีข้อดีเฉพาะในด้านอายุการใช้งาน การบำรุงรักษา และการผลิตพลังงาน ทำให้คุณสามารถหาสิ่งที่เหมาะสมที่สุดสำหรับระบบของคุณได้