È meglio una batteria AGM o al litio per il fotovoltaico?

L’ascesa delle batterie agli ioni di litio rispetto alle loro controparti al piombo è avvenuta prima nelle applicazioni mobili, come laptop e telefoni. Dotate di una densità di energia significativamente più elevata, la capacità delle batterie agli ioni di litio di offrire la stessa quantità di potenza con un peso inferiore le hanno reso la scelta portatile preferita. Ora i consumatori stanno iniziando a giustificare il costo più elevato degli ioni di litio rispetto al piombo acido per il valore aggiunto che offre in termini di longevità e robustezza per i sistemi di accumulo di energia residenziali e commerciali.

Quindi qual è la scelta migliore da abbinare al solare? Le batterie agli ioni di litio battono il piombo acido in diversi parametri chiave, ma sono più costose, il che significa che la risposta può dipendere dall’applicazione. Analizziamo ogni tipo in dettaglio ed esploriamo i pro ei contro.

Batterie al piombo e con tappetino in vetro assorbente (AGM)

Esistono diverse categorie di batterie al piombo, tra cui allagate, gel e tappetino di vetro assorbente (AGM). AGM è il più recente dei tre e il più adatto per le applicazioni solari grazie alla sua manutenzione da zero a bassa, quindi è sotto i riflettori qui.

AGM prende il nome dal tappetino in fibra di vetro intrecciato che separa gli elettrodi positivi e negativi e trattiene l’acido assorbito nelle sue fibre.

A differenza delle batterie allagate, l’AGM è a tenuta stagna e non richiede manutenzione. Lo stesso si può dire per le batterie al gel, ma l’AGM è più clemente durante la ricarica, dandogli il vantaggio nel solare.

Batterie agli ioni di litio

Gli inizi delle batterie agli ioni di litio possono essere fatti risalire alla crisi petrolifera degli anni ’70, quando i ricercatori stavano cercando metodi di stoccaggio dell’energia per supportare tecnologie prive di fossili.

Il loro lavoro ha portato a una batteria che scambiava ioni di litio avanti e indietro tra gli elettrodi invece della conversione dell’acqua in acido solforico che si verifica nelle batterie al piombo.

Questa nuova batteria è entrata nel mercato nel 1991 e ha dimostrato di essere una forza rivoluzionaria nell’ambito dell’accumulo di energia per ragioni che verranno discusse di seguito.

In riconoscimento dell’impatto globale delle batterie al litio, il Premio Nobel 2019 per la chimica è stato assegnato a tre scienziati chiave per il suo sviluppo.

L’uso degli ioni di litio continua a crescere e negli ultimi tre anni ha iniziato a competere per l’uso in sistemi solari su larga scala.

Vantaggi delle batterie agli ioni di litio

1. Profondità di scarica dell’energia: si riferisce alla percentuale di una batteria che può essere scaricata senza causare danni. Gli ioni di litio possono generalmente scaricare circa l’86-98% mentre l’acido di piombo può gestire una scarica più vicina al 30-50%. Ciò significa che in qualsiasi momento una batteria agli ioni di litio ha una gamma operativa più ampia del 30%. Significa anche che le batterie agli ioni di litio sono meno soggette ai danni derivanti dal superamento della profondità di scarica.
2. Durata: tutte le batterie si degradano nel tempo, ma le batterie agli ioni di litio sopravvivono costantemente all’AGM. Fattori come una maggiore profondità di scarica rendono le batterie agli ioni di litio più resistenti e aiutano queste batterie a raggiungere i cicli di vita fino a sei volte superiori rispetto alle alternative AGM. A seconda della chimica e delle abitudini di utilizzo, le batterie agli ioni di litio possono degradarsi a meno di un punto percentuale anno dopo anno.
3. Capacità: sebbene non sia così cruciale per le applicazioni stazionarie, è importante notare che la maggiore densità di energia degli ioni di litio significa che può immagazzinare più energia per massa rispetto all’AGM. Ciò significa che i sistemi possono essere più piccoli e leggeri fornendo la stessa quantità di output.
4. Garanzia: una batteria agli ioni di litio può essere generalmente garantita per un massimo di 15 anni, mentre altri tipi di batteria generalmente sono garantiti solo per un massimo di 1 anno.
5. Energia incorporata: questo può essere un fattore importante per ogni azienda o proprietario di una casa, ma le batterie agli ioni di litio hanno un’impronta energetica inferiore da costruire rispetto al piombo-acido. Uno studio di Stanford ha esaminato diverse opzioni di stoccaggio su scala di rete e ha scoperto che gli ioni di litio sono cinque volte migliori del piombo acido se si considera l’energia necessaria per produrre le batterie rispetto all’energia immagazzinata nel corso della loro vita.
6. Costo: il minor costo iniziale delle batterie AGM è il fattore principale che le mantiene competitive con gli ioni di litio. Per quelli con capitale limitato, un sistema AGM può essere la scelta migliore. È importante notare che, se regolate in base ai costi durante il ciclo di vita, le batterie agli ioni di litio sono alla pari o più economiche di quelle AGM.
7. Storia: poiché le batterie AGM e altre batterie al piombo sono in circolazione da più tempo, hanno una storia più ampia di test sul campo. C’è semplicemente più esperienza con queste batterie nel modo in cui funzionano con altri componenti del sistema energetico in varie applicazioni.

Quale tipo di batteria è migliore per passare al solare fotovoltaico?

La risposta dipende dai tuoi obiettivi, dall’importo dell’investimento iniziale che sei disposto a fare e dalla durata e dalla frequenza di utilizzo della batteria. Ad esempio, se stai pianificando un pannello solare domestico per vivere completamente fuori dalla rete per i decenni a venire, un investimento più costoso nelle batterie agli ioni di litio migliorerà il ciclo di vita del sistema.

Diciamo ora che la batteria viene utilizzata solo come sistema di alimentazione di riserva solo quando si interrompe l’alimentazione per una casa o un’azienda collegata alla rete.

Poiché queste batterie vedranno solo un uso occasionale e quindi non si degraderanno così rapidamente come una batteria per l’uso quotidiano, la scelta di un banco di batterie AGM soddisferà le tue esigenze di accumulo di energia risparmiando sui costi.

Come alternativa pulita e senza manutenzione a un generatore su cui puoi anche ottenere alcuni incentivi fiscali e sconti, potrebbe essere la tua chiave a basso costo per la resilienza.