Канал Everything Electric TECH вирушив у гості до британців, які вже кілька місяців живуть із домашньою системою накопичення енергії на основі… звичайної солі. Останні півтора десятиліття ринок домашніх акумуляторів практично беззаперечно належав літій-іонним технологіям, проте зовсім нещодавно з’явився конкурент, здатний серйозно похитнути цю монополію — натрій-іонна батарея.
Автори програми завітали в гості до британської клінтех-компанії 11 Energy щоб на власні очі побачити, як їхня розробка працює в реальних домогосподарствах, а не лише в лабораторних умовах.
Чому сіль, а не літійЛітій-іонні акумулятори чудово підходять для компактних, енергоємних застосувань — саме тому їх ставлять в електромобілі та іншу мобільну техніку. Натрій же трохи важчий і більший за розмірами, тож для транспорту він не найкращий вибір. А от для стаціонарного зберігання енергії вдома це майже ідеальний варіант — адже вага та габарити тут не критичні.
Представник компанії підкреслив, що натрій — 11-й елемент у періодичній таблиці, звідси й назва компанії, тоді як літій — лише третій,
а це один із найлегших елементів узагалі, поступаючись за вагою хіба гелію та водню.
Перше покоління батарей компанії, яке журналісти вже показували глядачам раніше, мало доволі просту прямокутну конструкцію для монтажу на стіну. Нова ж версія отримала модульний підхід: базова платформа внизу, а зверху можна нарощувати стільки акумуляторних блоків, скільки потрібно конкретному домогосподарству.
- Для невеликого будинку зазвичай достатньо одного, максимум двох модулів
- Більшим будинкам із серйозною сонячною генерацією на даху підійде конфігурація з трьох блоків
- Технічно можливо встановити й чотири модулі, хоча для типового приватного будинку це вже може виявитися надлишковим
- Деякі власники встановлюють одразу кілька окремих стеків батарей
Будинок Крейга:
29 панелей і система, яку він сам і проєктуєОдин із героїв репортажу, Крейг, опинився в незвичній ситуації — він одночасно і власник будинку з такою системою, і професійний проєктувальник подібних рішень. На даху його бунгало встановлено 29 доволі великих панелей, причому більш ніж половина з них дивиться на північ.
За словами Крейга, багато людей помилково вважають, що панелі обов’язково мають бути орієнтовані на південь. Насправді, якщо кут нахилу даху не надто крутий, північні панелі все одно генерують приблизно 70% від того, що дають південні — а самі панелі коштують відносно недорого, тож має сенс встановлювати їх якомога більше.
Як системний дизайнер, Крейг щотижня відвідує 10-12 домогосподарств, вимірює дах, оцінює, де розмістити обладнання і як прокласти кабелі, перевіряє конструктивну міцність покрівлі, а потім обговорює з власниками, як саме вони споживають електроенергію — чи є в них теплові насоси, гідромасажні ванни, електромобілі — і вже під це підбирає оптимальну конфігурацію системи.
Найвигідніший спосіб користуватися домашньою батареєюНайцікавіший лайфхак,
яким поділився Крейг: найвигідніше заряджати батареї саме вночі. Маючи електромобіль, він користується дешевим нічним тарифом і платить близько 8 пенсів за кіловат-годину, повністю заряджаючи акумулятори вночі. Вдень же він продає надлишок електроенергії назад у мережу вже по 12 пенсів.
За словами Крейга, на його систему накладено обмеження на експорт електроенергії в мережу — лише 4,4 кВт, хоча пікова потужність його панелей сягає 12 кВт. Щоб обійти це обмеження, він розпочинає “зливати” енергію в мережу з самої батареї ще о шостій ранку, а вже коли з’являється сонце, батарея встигає знову наповнитися.
Таким чином, замість короткого піка експорту в середині дня, Крейгу вдається розтягнути постачання енергії в мережу на значно довший і рівномірніший проміжок часу — фактично експортуючи ті самі 4,4 кВт майже весь день.
Міф про швидке зношування батарейОдин із найпоширеніших страхів серед новачків у темі домашньої енергетики — переконання, що акумулятор швидко деградує від постійних циклів заряду-розряду і його доведеться викидати вже за пару-трійку років. За словами Крейга,
саме тут натрієві батареї демонструють одну зі своїх найбільших переваг.
Під час навчання від 11 Energy він дізнався, що компанія провела випробування, під час якого кілька батарей “прогнали” через 13 000 циклів заряду-розряду за півтора року — фактично, це еквівалент щоденного повного циклу протягом 35 років використання.
Результат: після 13 тисяч циклів батареї зберегли 85% початкової ємності. За словами Крейга, аналогічних відкритих даних тестування для літієвих батарей йому знайти так і не вдалося.
Натрій — надзвичайно поширений елемент, який отримують з морської солі як побічний продукт роботи опріснювальних станцій. Проте сама сировина — це ще не все: процес обробки натрію поки що обходиться трохи дорожче, оскільки технологія перебуває на ранньому етапі свого розвитку і ще не має гігантських заводів масштабу літієвих виробництв.
Втім, за поточними цінами повноцінна натрієва система коштує приблизно стільки ж, скільки еквівалентна за ємністю літієва — особливо якщо порівнювати з преміальними літієвими брендами. Що стосується пожежної безпеки, представник компанії зазначив,
що навіть сучасні літій-залізо-фосфатні акумулятори надзвичайно безпечні і займання трапляються вкрай рідко, проте натрієва хімія все одно демонструє ще нижчі ризики займання.
Компанія також представила нову лінійку потужніших інверторів — на 8, 10 та 12 кВт, розраховану на домогосподарства з великою кількістю сонячних панелей, електромобілями та тепловими насосами, яким потрібно споживати значно більше електроенергії, ніж раніше.
Фірмовий застосунок дозволяє налаштувати систему буквально одним перемикачем “оптимізувати мою систему” — після чого алгоритм самостійно враховує прогноз погоди, тарифні плани користувача та історію споживання за попередні дні, щоб автоматично визначати найвигідніший час для заряду й розряду батареї.
- Система може відстежувати момент, коли електромобіль починає заряджатися, і тимчасово вимикати розряд домашньої батареї, щоб авто заряджалося напряму з дешевої мережі
- Надлишок енергії протягом дня можна автоматично спрямовувати, наприклад, у бойлер для підігріву води
- Передбачена й глибша інтеграція з тепловими насосами для розумнішого керування опаленням
схожий вибір — але з іншою історієюЖурналісти відвідали ще один будинок неподалік, де встановлена подібна система з 23 панелями, інвертором на 8 кВт і трьома батарейними модулями. Втім, шлях цієї родини до натрієвих батарей виявився не таким простим.
Спершу натрієві акумулятори просто не були доступні на момент звернення до інсталятора, тож встановлення довелося відкласти на чотири-п’ять місяців. До того ж виникла несподівана суперечка з іпотечною компанією, яка відмовлялася давати дозвіл на встановлення сонячних панелей на будинку — ситуація, яку самі власники назвали доволі дивною й нелогічною для компанії, яка мала б підтримувати такі ініціативи.
Коли дозвіл нарешті надійшов, у власниці будинку діагностували онкологічне захворювання, тож про будь-які будівельні роботи тимчасово довелося забути. Лише після завершення лікування родина повернулася до інсталятора — і саме на той момент натрієві батареї вже з’явилися в наявності.
За словами власниці, рішення на користь натрію виявилося доволі очевидним: якщо родина намагається жити етично й екологічно, літій викликає у неї серйозні застереження — не лише через вплив на довкілля,
а й через соціальні аспекти видобутку цієї сировини.
Відколи систему встановили, чистий імпорт електроенергії з мережі становить у родини приблизно 11%, що власники вважають доволі гарним показником. Цікаво, що на відміну від першого будинку, тут батарейний блок розташували не на вулиці, а прямо всередині — у підсобному приміщенні біля чорного входу, яке раніше просто пустувало з порожніми полицями.
Власники навіть окремо цікавилися рівнем шуму від роботи батарей — і, за їхніми словами, він порівнянний із гулом звичайного холодильника, який просто стає частиною фонового шуму дому.
Автор програми обережний у прогнозах і не береться стверджувати, що натрій повністю замінить літій-іонні батареї в домашньому використанні — зрештою, вибір технології завжди залишається за конкретною родиною та її пріоритетами. Втім, за підсумками спілкування з обома домогосподарствами, компанія 11 Energy, схоже, спромоглася побудувати доволі переконливий аргумент на користь солі як реальної альтернативи літію для дому.
Запис Експерт дослідив дім з системою накопичення енергії на солі: 29 сонячних панелей і натрієві акумулятори спершу з'явиться на ProstoMob.
