Blog

Co ovlivňuje životnost baterie pro fotovoltaiku?

Ve fotovoltaických systémech hrají baterie, neboli akumulátor, důležitou roli při ukládání přebytečné solární energie pro pozdější využití. Aby tento systém fungoval spolehlivě a ekonomicky výhodně po mnoho let, je důležité porozumět faktorům, které mají vliv na životnost a efektivitu baterií.

Optimální kapacita a využitelnost

Doporučená kapacita baterie se pohybuje mezi 1,2 až 2násobkem výkonu (v kWp) instalované fotovoltaické elektrárny. Důvodem je schopnost systému efektivně ukládat energii během slunečného dne a zároveň zajistit dostatečnou rezervu pro spotřebu v noci nebo ve dnech, kdy není slunečno.

Moderní baterie používané v rámci fotovoltaických systémů mají typicky využitelnost okolo 90 %, což znamená, že z baterie o kapacitě 11,6 kWh je prakticky k dispozici přibližně 10,4 kWh energie. Tato hodnota udává, kolik energie je možné skutečně použít bez nadměrného zatěžování baterie.

Kromě velikosti baterie hraje důležitou roli také to, jakým způsobem domácnost energii spotřebovává. Například v domácnostech využívajících noční provoz (elektrické topení, ohřev vody, dobíjení elektromobilu) je vhodné volit vyšší kapacitu baterie. Naopak u domácností, kde se spotřeba uskutečňuje přes den (např. u seniorů nebo home office domácností), může být velikost akumulátoru menší, protože větší část energie se spotřebuje okamžitě.

Důležité provozní podmínky

Pro zajištění dlouhé životnosti baterie je zásadní správné umístění. Baterie nesmí být instalována ve vlhkém, prašném, mrazivém ani příliš horkém prostředí, jelikož extrémní podmínky negativně ovlivňují chemické procesy uvnitř akumulátoru (baterie).

Doporučuje se dodržet minimálně 30 cm volného prostoru kolem každé strany baterie z důvodu dostatečného odvětrávání. V případě instalace v dřevostavbách a obdobných objektech je nutné baterii umístit na nehořlavý podklad.

V některých případech se doporučuje použití tzv. bateriových skříní. To jsou uzavřené a odvětrávané boxy, které chrání baterie před vlhkostí, prachem i teplotními výkyvy. Tyto prvky jsou zvláště vhodné pro instalace v garážích nebo technických místnostech s horšími podmínkami. Díky tomu může být životnost baterie zachována i v náročnějším prostředí.

Typy baterií a jejich vhodnost

Na trhu existuje více typů baterií, které se liší chemickým složením i vlastnostmi. Volba typu baterie zásadně ovlivňuje jak počet cyklů, tak i efektivitu využití uložené energie. Mezi hlavní varianty patří:

● Pb (olověné), NiCd (Nikl-kadmiové), NiMH (Nikl-metal hybridové), Ni-Fe (Nikl-železné), Li-ion (Lithium-iontové), Li-Pol (Lithium-polymerové)
● LiFePO₄ (Lithium–železo–fosfátové akumulátory)

Kromě technických parametrů, jako je kapacita, hloubka vybíjení nebo počet cyklů, je důležité při výběru typu baterie zvážit i další praktické aspekty – například údržbu, prostorové nároky nebo ekologické dopady. Olověné baterie (Pb) bývají objemnější, těžší a mohou vyžadovat pravidelnou kontrolu elektrolytu. Jejich výhodou je nižší pořizovací cena, nevýhodou ale kratší životnost a omezená hloubka vybíjení. Proto se dnes u domácích systémů používají spíše výjimečně.

Naopak LiFePO₄ baterie (lithium-železo-fosfátové) jsou bezúdržbové, kompaktní, bezpečné proti přehřátí či požáru a mají vynikající stabilitu i při hlubším vybíjení. Kromě toho lépe snášejí vyšší počet cyklů a zachovávají si kapacitu i po několika letech provozu. Z ekologického hlediska navíc neobsahují toxické těžké kovy, což usnadňuje recyklaci a snižuje environmentální zátěž. Jsou považovány za ideální volbu pro domácnosti.

Životnost v cyklech a letech

Baterie se hodnotí nejen podle kapacity, ale i podle počtu cyklů, což představuje jedno úplné nabití a vybití. Moderní domácí baterie, především LiFePO₄, zvládnou 6 000 až 10 000 cyklů, v závislosti na hloubce vybíjení a provozních podmínkách.

Na kapacitu těchto baterií se běžně poskytuje záruka 10 let, což odpovídá jejich očekávané životnosti při standardním používání.

Životnost však není jen o počtu cyklů, ale také o jejich pravidelnosti. Baterie, které jsou každý den nabíjeny a vybíjeny stabilním způsobem, stárnou rovnoměrně. Naopak pokud se využívají velmi nárazově (například několikrát do týdne velmi hluboce, a jinak zůstávají plné nebo téměř prázdné) může se jejich kapacita snížit rychleji. Pravidelný rytmus využití je pro baterii ideální.

Ochranné mechanismy a inteligentní nabíjení

Proti poškození baterie bývá systém vybaven funkcí, která zajišťuje, že se baterie z distribuční sítě dobíjí pouze v případě, že klesne pod cca 7 % kapacity. Tím se předchází hlubokému vybití, které by mohlo baterii trvale poškodit.

Důležité je také inteligentní řízení nabíjení, které chrání akumulátor před přebíjením, přílišným vybíjením i nadměrným zahříváním.

Správná volba kapacity, technologie a provozních podmínek má zásadní vliv na životnost baterie ve fotovoltaickém systému. Díky využitelnosti až 90 %, odolným lithium-železo-fosfátovým článkům a chytrým ochranným funkcím dnes mohou moderní akumulátory spolehlivě fungovat více než 10 let.

Důsledné dodržování doporučených podmínek provozu a instalace (zejména z hlediska teploty, umístění a ventilace) přitom výrazně prodlužuje jejich životnost i návratnost investice.