塩電池の心臓部

　サイクルの深さも役割を果たす。塩電池の場合、高レベル放射性廃棄物処分場は次の図で確認できる。この曲線は実験室での加速セルテストから得られた「合成」曲線であることに注意する。結局のところ、テストが完了するまでの20年間を待つことはできない。この図は平均寿命、つまり標準サイクルの平均寿命を示している。

塩電池の充電状態、目盛りと深放電

　塩電池は20％から100%の充電状態で動作する。充電状態が再度復活されるように7日毎に電池を100%まで充電する必要がある。電池が完全に放電されることがめったにない場合(例えば、月に1回のみ)、電池の内部抵抗が増加し、完全充電にかかる時間が長くなる。これを防ぎ塩電池の電池管理システムが確実に調整されるように、7日毎に完全充電がプログラムされる。

　一方、電池の製造元によると、0％充電状態までの深い放電は電池容量に影響を与えない。NaNiCl電池のユニークな特徴は、「スイッチを切る」ことができることである。これは、塩電池が深く放電され、265℃の内部温度が周囲温度まで冷えることを意味する。これを「休止状態」と呼ぶ。冬に太陽光発電の出力が急激に低下し、余剰エネルギーが少なすぎるために電池貯蔵装置を操作する意味がなくなった場合に使用される。

塩電池の充電動作はどうなるか？

　塩－ニッケル電池は「居心地の良い」電池である。ゆっくり充電する。電池自体は電池インバーターの電力を考慮せずに、最大で約2 kWの電力を蓄電できるが、電池がほとんど空になると短時間(1時間)しか蓄電できない。したがって、塩電池は大規模で短期的な太陽光発電生産のピークを蓄電するには適していない。

　電力網への返送を減らすために、より大きな太陽光発電生産ピークを利用する場合、電池と蓄熱の組み合わせを勧める。その後、蓄熱器が家の基本的な電力を自家発電で引き継ぎ、蓄熱器(暖房棒またはヒートポンプ)が余剰分を温水の形で蓄える。

塩電池を完全に充電するにはどのくらいの時間がかかるか？

　塩電池が100%充電されるまでの時間は、初期充電状態によって異なる。完全に空の電池を完全に充電するには11時間かかる。この図は充電時間についての洞察を提供する。

塩電池の放電挙動はどうか？

　通常、塩電池は充電よりも早く放電できる。9 kWhの塩電池貯蔵装置は最大6 kVAの連続電流を放電できる。電池の内部抵抗により塩電池の内部温度は大きな放電電流で上昇する。電池は265℃から350℃の間の内部温度で操作できる。これは、この電池が全ての既知の電池の中で最も広い動作温度範囲を持っていることを意味する。この図は様々な放電率での電池のエネルギー量を示している。

9 kWhの塩電池を動作温度(250 ℃)にするにはどのくらいのエネルギーが必要か？

　9 kWhの塩電池を動作温度にするには9 kWhが必要で、約6～8時間、最大12時間かかる。塩電池が通常の主電源で加熱された場合、スイスの費用はわずか約2スイスフランである。ドイツの費用は約3ユーロである。もちろん電池は独自の太陽光発電システムを介して加熱することもできる。

9 kWhの塩電池を動作温度に維持するにはどのくらいの電流が必要か？

　9 kWhの塩電池当たり動作温度の自己保存には平均して120 wが必要である。電池の効率は90％で、標準サイクルはC/5である。これは電池が250℃の温度を維持するために約10％を必要とすることを意味する。

電池はどのくらいの最大電力で放電できるか？

　電池には内部抵抗があるため、各タイプの電池は放電中に熱くなる。塩電池の内部抵抗はリチウム・イオン電池の内部抵抗よりも大きくなる。したがって、塩電池はリチウム・イオン電池よりも速く加熱される。急速放電(内部温度>330℃)中に生理食塩水電池が過熱するのを防ぐために、innovenergyはこの放電電力を電池当たり100 Aに制限した。これは約5 kWの放電電力に相当する。

　salidomo©ECOは2.4 kW(または3 kW)の容量を持つ単相電池インバーターを備えた単相システムである。インバーターは電池から2.4 kWの電力を引き出すことができる。

　salidomo©9は定格電力が7.2 kW(または9 kVA)の三相システムである。3つの電池インバーターは単一の生理食塩水電池から約7 kWを引き出すことができる。しかし、電池のため最大5 kWしか抽出できない。一方、salidomo©18を使用すると、2つの塩電池から7.2 kWの全インバーター電力を得ることができる。

　salidomo©EXT27/36も公称電池インバーター電力が12 kW(または15 kVA)の三相システムである。salidomo©EXT27の3つの電池は最大15 kWを供給できる。salidomo©EXT36の4つの電池は全体で20 kWである。しかし、3つの電池インバーターはsalidomo©電池から最大12 kWの電力を引き出すことができる。

　この放電電力は摂氏25度の動作温度で適用される。温度が上昇すると、インバーターの電力が低下する。これは「ディレーティング」と呼ばれる。

塩電池蓄電装置のエンド・ツウ・エンドの効率はどのくらいか？

　塩電池の標準サイクルはメーカーによって正確に定義されており、90％の効率である。この標準サイクルから逸脱すると、効率が低下する。しかし、これは他の電池メーカーの全ての仕様にも当てはまる。

　最終的な効率は電池の実際の動作(充放電)に大きく依存する。電池のサイズが正しく設定されている場合、60～65％の平均効率(電流入力、インバーター損失を含む電流出力)を想定できる。

PVインバーターと電池インバーターの違いは？

　まず、太陽光発電インバーターと電池インバーターを区別する必要がある。すべてのsalidomo©は交流結合システムである。つまり、太陽光発電インバーター(太陽光発電システムからハウス配電網への交流電流への直流電流の変換)と電池インバーター(ハウス配電網から電池への直流電流への交流電流の変換)が必要である。

　家の全ての消費者は交流を必要とするので、太陽光発電システムから直接電池を充電することは限られた範囲でしか機能しない。結局のところ、消費者は電池の前に供給され、余剰電力のみが電池に供給される。さらに、太陽光発電電流は48 Vで動作する電池とは異なる電圧になる。電池は太陽光発電システムから直接充電される。交流結合はこの直流電圧差を補償する。

　salidomo©を他の電池インバーターと一緒に操作しないように。操作しないと、装置の認証が無効になり、法的に特別な承認が必要になる。これは責任請求の問題であり、コンバーターはこれを全額負担する必要がある。innovenergyとコンポーネントのメーカーは変換の際の保証またはサポートを提供しなくなった。

AC結合とDC結合の電池蓄電装置の違いは何か？

　交流結合電池貯蔵システムは(国内)配電網から交流電流を受け取り、それを直流に変換して電池に充電する。電池が放電されると、電池の直流は(ホーム)配電網の交流に変換される。主電源電流を電池電流に変換して再び戻すと、電池インバーターで損失が発生する。通常、エネルギーの10％から15％はインバーターの廃熱として失われる。

利点：太陽光発電システムの構築後に、直流結合電池貯蔵システムを設置することもできる。欠点：上記の電池インバーターの損失に加えて、太陽光発電インバーターの損失もあるため、合計で太陽光発電エネルギーの最大20％が失われる。太陽光発電インバーターは太陽光発電モジュールからの直流を交流に変換する。交流は電池インバーターを介して電池を充電および放電するために使用される。ここでも、太陽光発電モジュールと交流配電網の間で数％の損失が発生する。

　直流結合電池貯蔵システムはこれらの変換損失を回避し、太陽光発電モジュールの直流を電池に充電するための直流に変換する。電池を放電するとき、電池の直流は以前のように配電網の交流に変換される。

利点：交流配電網がなくても、変換損失が少なく、太陽光発電システムのシームレスな運用が可能である。欠点：通常、新しい太陽光発電システムでのみ可能である。

DC経由で塩電池を充電するために使用できる製品はどれか？

　Studer Innotecの太陽光発電充電コントローラーも機能するが、読み取ることができないため、Victron webプラットフォームに表示されない。