Akumulatory produkowane przez amerykańską firmę Aquion Energy są przyjazne dla środowiska i bezpieczne. Ich przeznaczeniem jest wieloletnia praca w systemach fotowoltaicznych. Produkty stanowią korzystną alternatywę dla akumulatorów VRLA oraz Li-Ion, przewyższając je żywotnością rzeczywistą oraz innymi parametrami. Dystrybutorem innowacyjnych akumulatorów Aquion Energy w Polsce jest firma EMU.

Firma Aquion Energy wytwarza akumulatory w opatentowanej technologii Aqueous Hybrid Ion (AHI). Do produkcji wykorzystuje się łatwo dostępne i tanie materiały, takie jak słona woda, tlenek manganu, kompozyt węglowy, stal nierdzewna oraz syntetyczna bawełna (jako separator) – rys. 1. Akumulatory AHI nie zawierają metali ciężkich, kwasów ani innych toksycznych chemikaliów, dzięki czemu są bezpieczne dla ludzi i środowiska.

Rys. 1. Konstrukcja akumulatora w technologii AHI

Właściwości

Akumulatory AHI zostały zaprojektowane do pracy cyklicznej w stacjonarnych systemach o czasach rozładowania dłuższych niż cztery godziny. Są zatem bardzo dobrym magazynem energii do współpracy z panelami fotowoltaicznymi.
Takie systemy wymagają:
• długiej żywotności cyklicznej,
• pracy w stanie częściowego naładowania,
• szerokiego zakresu temperatury pracy,
• bezobsługowości,
• niezawodności,
• bezpieczeństwa.
Najważniejsze cechy akumulatorów AHI predysponujące je do współpracy z odnawialnymi źródłami energii, to:
• długa żywotność cykliczna: ponad 3000 cykli rozładowania/ładowania przy 100% głębokości rozładowania i ponad 6000 cykli przy 50%,
• zakres temperatury pracy od -5 do 40^oC,
• praca w stanie częściowego naładowania bez skrócenia żywotności,
• konstrukcja blokowa – podstawowy moduł 48 V DC / 2,2 kWh, elastyczna rozbudowa szeregowo-równoległa,
• bezpieczne głębokie rozładowanie (nawet do 0 V),
• gęstość energii na poziomie akumulatorów ołowiowo-kwasowych,
• niepotrzebna lub uproszczona konserwacja serwisowa pracującej baterii,
• brak ryzyka pożaru oraz eksplozji,
• gwarancja 8 lat – 5 lat pełnej gwarancji + 3 lata gwarancji Pro-rata,
• możliwość zastosowania urządzeń ładujących dla akumulatorów VRLA oraz
Li-Ion,
• prosta i tania utylizacja,
• akumulator z certyfikatem Cradle to Cradle.

Rys. 2. Porównanie kosztów systemów bateryjnych w technologii AGM i AHI

Koszty systemu
Porównanie kosztów systemów bateryjnych w technologii AGM i AHI przedstawiają rysunki 2 i 3.

Rys. 3. Koszty systemów i koszty energii w technologii AGM i AHI

Akumulatory Aquion Energy serii S i M

Seria S
Akumulator S30-0080 o napięciu 48 V i pojemności 2,2 kWh to najmniejszy dostępny moduł. Może on pracować samodzielnie, a dzięki możliwości łączenia szeregowo-równoległego jest podstawowym elementem budowy magazynów energii o większej pojemności. Akumulator S30-0080 jest jedynym, który otrzymał certyfikat Cradle to Cradle w kategorii magazynowania energii.
Dane techniczne:
• żywotność cykliczna: 3000 cykli (do 70% pojemności nominalnej),
• temperatura pracy od -5 do +40^oC,
• zakres napięcia pracy: 40,0 – 57,6 V,
• napięcie znamionowe: 48 V,
• moc ciągła: 680 W,
• moc maksymalna: 800 W,
• prąd maksymalny: 17 A,
• użyteczna głębokość rozładowania: 100%,
• sprawność energetyczna cyklu pracy: 90%.

Rys. 4. Seria S – charakterystyka (dla temperatury otoczenia 30^oC)

Seria M
Moduł serii M o napięciu 48 V i pojemności 25 kWh jest zbudowany z 12 sztuk akumulatorów S30-0080 połączonych równolegle. Dostępne są dwie wersje rozwiązania: M110-LS83 i M110-LO83, obie umieszczone na palecie pozwalającej na ich przewożenie przy użyciu wózka widłowego lub paletowego. Moduł M110-LS83 umożliwia podłączenie systemu monitoringu (BMS) i pomiar prądu, napięcia, temperatury oraz stanu naładowania. Akumulatory AHI serii M mogą być łączone szeregowo na napięcie do 1000 V DC oraz równolegle w celu budowy magazynów o bardzo dużej pojemności (MWh).
Dane techniczne:
• żywotność cykliczna: 3000 cykli (do 70% pojemności nominalnej),
• temperatura pracy od -5 do +40^oC,
• zakres napięcia pracy: 40,0 – 57,6 V,
• napięcie znamionowe: 48 V,
• moc ciągła: 8,1 kW,
• moc maksymalna: 9,6 kW,
• prąd maksymalny: 204 A,
• zainstalowane czujniki: M110-LS83 – napięcia, prądu, temperatury; M110-L083 – brak,
• użyteczna głębokość rozładowania: 100%.

Rys. 5. Akumulator S30-0080

Podsumowanie

Akumulatory Aquion Energy można wykorzystać zarówno w systemach „On grid” – połączonych z siecią energetyczną, jak i „Off-grid” oraz „Microgrid”. Magazyny energii wykonane w technologii AHI pozwalają na przechowywanie nadmiaru energii wytworzonej przez wiatr lub słońce i wykorzystanie jej w nocy lub przy bezwietrznej pogodzie.
Rozwiązanie jest także źródłem zasilania awaryjnego w czasie przerw w dostawie energii elektrycznej (w sytuacjach, gdy sieć energetyczna nie pracuje).
Produkt pozwala na:
• całkowite wykorzystanie wyprodukowanej energii słonecznej na żądanie, kiedy jest to potrzebne,
• zmniejszenie zależności, a nawet całkowite uniezależnienie się od zasilania z sieci,
• kontrolowanie kosztów zużycia energii, które zmieniają się w zależności od pory dnia.

Opracowano na podstawie
materiałów firmy Emu