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가정용 배터리 에너지 저장 시스템은 일반적으로 얼마나 오래 지속됩니까?

주거용 에너지 저장 시스템은 오늘날 주거용 태양열 사용자에게 점점 인기를 얻고 있습니다. 태양광 발전 개발업체인 SunPower가 1,500개 이상의 미국 가정을 대상으로 한 최근 조사에 따르면 미국인의 약 40%가 잦은 정전에 대해 우려를 표명했습니다. 태양광 발전시설을 설치한 응답자 중 70%가 배터리 에너지 저장 시스템을 설치할 계획이라고 답했다. 그러나 다양한 요인이 가정용 배터리 저장 시스템의 수명에 영향을 줄 수 있음이 밝혀졌습니다.

십월 31, 2022

정전 시 백업 전원을 제공하는 것 외에도 많은 배터리 저장 시스템은 전력 공급을 지능적으로 계획할 수 있도록 하여 주거용 태양광 발전 시스템의 가치를 극대화합니다. 또한 일부 배터리 에너지 저장 시스템은 EV 충전 시설에 통합하도록 최적화되어 있습니다.

에너지 저장 시스템 배치의 설치 용량은 꾸준히 증가했지만 지원 배치 비율은 여전히 ​​낮습니다. Lawrence Berkeley National Laboratory(LBL)에서 발표한 데이터에 따르면 2020년에는 미국 주거용 태양광 시스템의 8.1%에 배터리 저장 시스템이 장착될 것입니다.

가정용 배터리 에너지 저장 시스템에는 다양한 옵션이 있습니다. 그러나 미국에서는 두 명의 플레이어가 주거용 배터리 저장 공간을 지배하고 있습니다. 로렌스 버클리 국립연구소(LBL) 조사에 따르면 LG화학과 테슬라가 미국 주거용 에너지 저장 시장의 90% 이상을 점유하고 있으며 그 중 테슬라가 60% 이상 점유율을 차지하고 있다.

Tesla PowerWall 배터리 저장 시스템에는 설치 후 10년 동안 결함이 없다고 주장하는 제한 보증이 있습니다. 또한 PowerWall 배터리 저장 시스템의 초기 용량 13.5kWh를 보장하고 성능 저하 일정에 따라 저장 용량을 보장합니다.

LG화학은 에너지 저장 시스템이 10년간 에너지 저장 용량(9.8kWh)의 60% 이상을 유지할 것이라고 밝혔다. 보증 적용 범위를 유지하려면 배터리가 -10°C ~ 45°C 사이에서 작동해야 합니다.

주거용 태양열 설치업체 Sunrun은 배터리 수명이 일반적으로 5년에서 15년이라고 말했습니다. 이는 태양광 발전 설비의 20~30년 수명 주기 동안 배터리 저장 시스템을 교체해야 할 가능성이 있음을 의미합니다.

배터리 수명은 주로 사용 주기에 따라 결정됩니다. LG화학과 Tesla의 제품 보증이 증명하듯이 특정 충전 주기 동안 60% 또는 70% 용량 임계값에 도달하는 것이 보장됩니다.

Faraday Institute에 따르면 배터리 성능 저하로 이어지는 두 가지 사용 시나리오가 있습니다: 과충전 및 세류 충전. 과충전은 전류를 주입하여 배터리를 완전히 충전하는 행위입니다. 그렇게 하면 배터리가 과열되어 화재가 발생할 수 있습니다.

트리클 충전은 배터리를 100%까지 지속적으로 충전하는 과정을 말합니다. 이 과정에서 배터리 용량은 필연적으로 손실되며, 이 과정에서 내부 온도가 상승하여 용량 및 수명이 단축됩니다.

Faraday Institute에 따르면 시간이 지남에 따라 성능이 저하되는 또 다른 원인은 배터리의 전해질에서 리튬 이온이 손실되는 것입니다. 배터리 트랩에서 사용 가능한 무료 리튬의 부작용, 점차적으로 용량이 감소합니다.


낮은 온도가 멈출 수 있는 동안리튬 이온 배터리 실제로 배터리를 저하시키거나 수명을 단축시키지는 않습니다. Faraday Institute에 따르면 배터리의 전체 수명은 고온에서 감소합니다. 이는 전극 사이의 전해질이 고온에서 분해되어 배터리가 리튬 이온을 흐르게 하는 능력을 상실하기 때문입니다. 이것은 전극이 구조에 수용할 수 있는 리튬 이온의 양을 줄여 리튬 이온 배터리 용량을 고갈시킵니다.

국립 재생 에너지 연구소(NREL)는 가정 사용자가 화재의 영향을 최소화하기 위해 서늘하고 건조한 장소, 가급적이면 차고에 배터리를 설치할 것을 권장합니다. 배터리 및 주변 구성 요소에는 냉각을 위한 적절한 구획이 있어야 하며 정기적인 유지 관리 점검을 통해 최적의 작동을 보장합니다.

NREL(National Renewable Energy Laboratory)은 방전이 많을수록 수명이 짧아지기 때문에 배터리의 반복적인 과방전은 가능한 한 피해야 한다고 말했습니다. 가정용 배터리 저장 시스템이 매일 많이 방전된다면 배터리 팩을 더 추가해야 할 때입니다.

직렬로 연결된 배터리는 동일한 용량을 유지해야 하지만 배터리 팩의 총 용량은 24V이지만 셀 간에 전압이 다를 수 있으므로 배터리 에너지 저장 시스템의 장기간 작동을 보호하는 데 좋지 않습니다. 또한 배터리 제조업체에서 결정한 대로 충전기 및 충전 컨트롤러에 대한 올바른 전압 설정점을 설정하는 것이 좋습니다.

국립 재생 에너지 연구소(NREL)는 운영자가 자주 확인해야 한다고 말했습니다. 확인해야 할 사항에는 누출(배터리 외부에 축적) 및 전압 일관성이 포함됩니다.

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