מערכת אחסון אנרגיה של סוללות ליתיום-יון

סוללות ליתיום-יון מתהדרות במספר יתרונות כגון צפיפות אנרגיה גבוהה, חיי מחזור ארוכים, קצב פריקה עצמית נמוך, היעדר אפקט זיכרון וידידותיות לסביבה. יתרונות אלה מציבים את סוללות הליתיום-יון כאופציה מבטיחה בתחום אגירת האנרגיה. נכון לעכשיו, טכנולוגיית סוללות ליתיום-יון כוללת סוגים שונים, כולל ליתיום קובלט אוקסיד, ליתיום מנגנט, ליתיום ברזל פוספט וליתיום טיטנאט. בהתחשב בסיכויי יישומי השוק ובבשלות הטכנולוגיה, סוללות ליתיום ברזל פוספט מומלצות מאוד עבור יישומי אגירת אנרגיה.

הפיתוח והיישום של טכנולוגיית סוללות ליתיום-יון משגשגים, כאשר הביקוש בשוק עולה בהתמדה. כיישום קריטי של טכנולוגיה זו, צצו מערכות אגירת אנרגיה באמצעות סוללות כדי לענות על צרכים מגוונים, כולל אגירת אנרגיה ביתית בקנה מידה קטן, אגירת אנרגיה תעשייתית ומסחרית בקנה מידה גדול, ותחנות כוח גדולות במיוחד לאגירת אנרגיה. מערכות אגירת אנרגיה בקנה מידה גדול ממלאות תפקיד חיוני במערכות אנרגיה חדשות וברשתות חכמות עתידיות, כאשר סוללות אגירת אנרגיה הן מרכזיות במערכות אלו.

מערכות אגירת אנרגיה חשמלית פועלות באופן דומה לסוללות ויש להן יישומים רבים כגון מערכות חשמל לתחנות כוח, גיבוי חשמל לתחנות בסיס תקשורת ומרכזי נתונים. טכנולוגיית גיבוי חשמל וטכנולוגיית סוללות חשמל לתחנות בסיס תקשורת ומרכזי נתונים נכללות בטכנולוגיית DC, שהיא פשוטה יותר מטכנולוגיית סוללות חשמל. טכנולוגיית אגירת אנרגיה היא מקיפה יותר, וכוללת לא רק טכנולוגיית DC אלא גם טכנולוגיית ממירים, טכנולוגיית גישה לרשת וטכנולוגיית בקרת שיגור לרשת.

נכון לעכשיו, לתעשיית אגירת האנרגיה חסרה הגדרה ברורה של אגירת אנרגיה חשמלית, אך מערכת אגירת אנרגיה צריכה להיות בעלת שני מאפיינים:

1. היכולת להשתתף בתזמון הרשת (או היכולת להזין אנרגיה ממערכת האחסון בחזרה לרשת הראשית).

2. דרישות ביצועים נמוכות יותר בהשוואה לסוללות ליתיום חשמליות.

כיום, לחברות מקומיות המייצרות סוללות ליתיום-יון בדרך כלל אין צוותי מחקר ופיתוח ייעודיים לאגירת אנרגיה. מחקר ופיתוח לאחסון אנרגיה מטופלים לרוב על ידי צוות סוללות ליתיום חשמליות בזמנם הפנוי. גם כאשר ישנם צוותי מחקר ופיתוח עצמאיים לאגירת אנרגיה, הם בדרך כלל קטנים יותר מצוותי החשמל. בהשוואה לסוללות ליתיום חשמליות, מערכות אחסון אנרגיה מתוכננות עם מתח גבוה (בדרך כלל לפי דרישות 1Vdc), והסוללות כרוכות בחיבורים טוריים ומקבילים מרובים. לכן, הבטחת בטיחות חשמלית וניטור מצב הסוללה במערכות אחסון אנרגיה מורכבים יותר, ומחייבים כוח אדם מיוחד למחקר ופתרון בעיות.