Czy Jackery EnergyGuard Max może doprowadzić do zmiany w kierunku baterii domowych o dużej pojemności?

Jackery EnergyGuard Max na IFA Berlin. Zdjęcie: Larry Evans

Podziel się z CleanTechnica swoim wsparciem poprzez subskrypcję na Substacku, Patreonie lub Stripe. Pomóż nam tworzyć wysokiej jakości, oryginalne treści, które publikujemy co tydzień, pomimo wyzwań stawianych przez sztuczną inteligencję do pobierania treści, antyspołeczne media, inflację i inne przeszkody.

Jackery niedawno zaprezentowało system magazynowania energii dla całego domu EnergyGuard Max na swoim stoisku na IFA Berlin. System ten łączy moduł baterii Energycore o pojemności 100 kWh z inwerterem PowerVault 50 w odpornych na warunki atmosferyczne obudowach. Również na ich stoisku miałem okazję porozmawiać z ich prezesem i założycielem, Jackiem Sunem. Jedną z rzeczy, które zapadły mi w pamięć, był jego główny cel – identyfikacja problemów związanych z przejściem na energię zrównoważoną oraz opracowywanie rozwiązań dla tych wyzwań. Problemy te mogą dotyczyć zarówno odporności i dostępności cenowej, jak i użyteczności oraz estetyki. Rozmawiając z jednym z pracowników zajmujących się produktami, powiedział on, że ich prezes zawsze pyta: „Jakie problemy rozwiązujecie?”

To sprawiło, że zacząłem się zastanawiać nad problemami, które mógłby rozwiązać EnergyGuard Max. To nie jest zwykły system zapasowy do domu. Chociaż prezentowany model znajdował się jeszcze w fazie przedprodukcji, będzie wytwarzany w fabryce Jackery realizującej cel zerowego śladu węglowego. Choć nie jest tak duży jak niektóre systemy magazynowania używane w przemyśle i handlu, oferuje kilka razy większą pojemność niż typowe baterie domowe i waży 1,5 tony. Mimo że jego konstrukcja sprawia, że wygląda nieco bardziej zwartym, nadal jest to duża bateria – ma 971 mm szerokości, 1531 mm wysokości i 1308 mm głębokości. Moją początkową myślą było, że będzie przeznaczona dla bardzo dużych domów lub gospodarstw rolnych o wysokich wymaganiach energetycznych. Jednak jej zastosowanie może być znacznie szersze.

Bateria ma nominalną pojemność 104 kWh oraz napięcie pracy 332,8 V. Ponieważ bateria LFP jest chłodzona cieczą, podobnie jak większość pojazdów elektrycznych, powinna dobrze wytrzymywać wielokrotne ładowanie i rozładowywanie przy wysokim prądzie. Podobnie jak w przypadku większości pojazdów elektrycznych, obsługuje aktualizacje OTA. Temperatura pracy do -20°C (-4°F) sprawia, że nadaje się do użycia w wielu miejscach w Europie, z wyjątkiem Skandynawii.

Przy analizie specyfikacji dołączonego inwertera PowerVault 50 okazuje się, że wejście na baterię DC ma zakres napięć od 150 V do 950 V oraz maksymalny prąd ładowania/rozładowania wynoszący 2 × 80 A. Dzięki temu istnieje duży potencjał do wykorzystania baterii samochodów elektrycznych do ładowania dwukierunkowego. Przy takim zakresie napięć możliwe byłoby ładowanie na poziomie 3 w domu, które mogłoby naładować samochód elektryczny w około godzinę. Nie jest to tak szybkie jak najszybsze ładowarki, ale znacznie szybsze niż typowe ładowarki poziomu 2. Jeśli bateria będzie ładowana codziennie przy niskim obciążeniu sieci lub z energii słonecznej, to również wystarczy to do naładowania samochodu elektrycznego w dowolnym wygodnym momencie, bez konieczności planowania terminów ładowania.

V2G może być również wykorzystywane, aby skorzystać z stosunkowo dużych baterii w pojazdach. Ponieważ ludzie chcą móc odjechać, gdy tego potrzebują, zazwyczaj używa się tylko części baterii. Jednak w połączeniu z większą baterią może to otworzyć nowe możliwości. Podczas długotrwałych przerw w dostawie energii samochód mógłby dotrzeć do dostępnego ładowarki, naładować się, a następnie wrócić do domu, aby naładować dużą baterię domową. To jak elektryczny kanister paliwa. Samochód mógłby również współpracować z dużą baterią w celu przedłużenia czasu pracy z zapasowej energii oraz zwiększenia ogólnej pojemności przechowywania.

Bезpieczeństwo jest chyba najważniejszą potrzebą, jaką musi spełniać akumulator w domu. System akumulatorowy obejmuje również system bezpieczeństwa FortiShield firmy Jackery – kompleksową strukturę ochrony składającą się z 7 warstw. Ochronne funkcje inwertera obejmują ochronę przed przepięciami DC/AC, wykrywanie oporu izolacji, ochronę przed odwrotną polaryzacją na wejściu łańcucha PV, ochronę przed odwrotną polaryzacją na wejściu akumulatora, monitorowanie usterek uzemienia, monitorowanie prądu pozostałego, ochronę przed zwarciami AC oraz ochronę przeciwko izolowaniu się od sieci. Dzięki tym dodatkowym funkcjom bezpieczeństwa zastosowanie akumulatora może sprawić, że ogólne zaopatrzenie w prąd w domu stanie się bezpieczniejsze, co odpowiada na obawy niektórych klientów, a jednocześnie zwiększa odporność systemu.

Ponieważ ten model jest przeznaczony dla Europy, wejście/wyjście prądu przemiennego ma moc nominalną 50 kW przy napięciu nominalnym 230 V lub 400 V. Prąd wyjściowy do sieci wynosi 72,2 A przy 400 V i obsługuje niezrównoważony prąd trójfazowy. Bateria umożliwia czasy przełączania wynoszące zaledwie 10 ms, co jest mniejszym wartością niż w niektórych bateriach UPS. Dzięki temu może być przydatna w domach z wrażliwym sprzętem elektronicznym. Gdyby została wprowadzona na rynek w USA, napięcia byłyby inne.

Gospodarstwa domowe w Stanach Zjednoczonych zużywają średnio 29 kWh dziennie, chociaż ta ilość może się znacznie zmieniać w zależności od rozmiaru domu, jego budowy i lokalizacji. W Europie gospodarstwa domowe zazwyczaj zużywają o połowę do jednej trzeciej mniej, choć i to się różni. W przypadku długotrwałych przerw w dostawie energii taka bateria mogłaby zasilać dom przez kilka dni, a nawet tygodni, jeśli zużycie zostanie zminimalizowane. Ponadto, gdy ceny energii osiągają szczyt podczas mrozu lub fali upałów, bateria mogłaby pomóc uniknąć najgorszych skutków. Bateria o pojemności 100 kWh mogłaby być szczególnie przydatna w zastosowaniach pozainstalacyjnych w Europie.

Chociaż ciepłe prądy morskie łagodzą temperaturę, Europa znajduje się znacznie dalej na północy, niż wielu zdaje sobie sprawę. Ulice w Monako, obsadzone palmami, leżą dalej na północy niż mroźne podmuchy wiatru z kierunku północnego-wschodniego w Portland w stanie Maine. Dlatego zimą dni są znacznie krótsze. W niektórych miejscach pochmurna pogoda może trwać przez całe dni. W związku z tym dom o umiarkowanych rozmiarach, który chce czerpać większość energii ze słońca, mógłby znacznie skorzystać z baterii umożliwiającej przechowywanie energii, gdy słońce świeci.

Mówiąc o energii słonecznej, inwerter/bateria może przyjąć moc wejściową z ogniw PV do 100 kWp. To więcej niż w większości domowych systemów słonecznych. Jednak wiele osób zwiększa zużycie prądu dzięki elektryfikacji, wyższe temperatury powodują wzrost popularności klimatyzacji, a coraz więcej gospodarstw domowych przechodzi na kilka pojazdów elektrycznych. Dlatego wiele domów może skorzystać z większych systemów słonecznych oraz baterii, które mogą przechowywać wytworzoną energię na momenty, gdy jest ona najbardziej potrzebna.

Poza magazynowaniem energii, innym potencjalnym zastosowaniem jest buforowanie zapotrzebowania na energię. W starszych domach połączenia elektryczne były często realizowane przed powszechnym użyciem klimatyzacji, gdy ciepło wytwarzano głównie z paliw kopalnych. W wielu przypadkach osoby chcące przechodzić na zasilanie elektryczne napotykają na ograniczenia – modernizacja instalacji elektrycznych może być kosztowna, a konieczna wymiana transformatora może spowodować znaczne opóźnienia. Ładowanie baterii przy niskim popycie na energię oraz jej rozładowywanie w okresach szczytowego zapotrzebowania może pomóc zmniejszyć natężenie prądu pochodzącego od dostawcy energii.

Jeśli zostaną podłączone do sieci, te systemy mogą być również wykorzystywane w ramach systemu wirtualnej elektrowni (VPP) do sprzedaży energii z powrotem do sieci. W razie wykorzystania w ramach VPP, te baterie mogą szybko się zwrócić finansowo.

Cena jeszcze nie została ujawniona. Sam akumulator bez wątpienia byłby droższy niż coś takiego jak Tesla Powerwall ze względu na większą pojemność, ale jego koszt na kilowatogodzinę byłby znacznie niższy. Chociaż nie udało mi się uzyskać dokładnej wyceny, akumulator o pojemności 100 kWh kosztowałby mniej niż średni nowy samochód w USA. Ceny akumulatorów spadły do takiego poziomu, że domowy akumulator, który wcześniej mógł być uważany za przesadny, staje się teraz dostępny. W kraju takim jak Niemcy, gdzie ceny prądu są wysokie, a dynamiczne ceny mogą gwałtownie się zmieniać, potencjał zwrotu inwestycji jest oczywisty. W USA, gdzie koszty prądu są zazwyczaj niższe, wszystko zależeć będzie głównie od struktury taryf energetycznych oraz możliwości uczestnictwa w sieci VPP.

Zwiększanie oczekiwań dotyczących magazynowania energii w domach

Gdy pierwotny Nissan LEAF trafił na rynek z baterią o pojemności 24 kWh i zasięgiem 73 mil według EPA, niektórzy uznali to za wystarczające. Był to znacznie większy zasięg niż potrzebny do typowych dojazdów do pracy. Wielu uważało, że możliwość naładowania baterii do 80% w około 30 minut stanowi akceptowalną niedogodność – można było jechać godzinę, a potem ładować przez pół godziny. Jednak technologia się rozwinęła, a paradygmat wykorzystania pojazdów elektrycznych uległ zmianie. Obecnie niewielu uznałoby taki zasięg i czas ładowania za akceptowalne. W tym procesie pojazdy elektryczne przeszły od niewielkiej liczby wczesnych entuzjastów do coraz szerszego przyjęcia przez społeczeństwo.

Gdy patrzy się na duże baterie, takie jak Energycore 100kWh, niektórzy uznają je za zbędne. Nie nadają się one jednak dla wszystkich gospodarstw domowych. W mieszkaniu lepszym rozwiązaniem będzie system słoneczny na balkonie, np. SolarVault 3 od Jackery’ego. Jednak te baterie mają potencjał, by zaspokoić potrzeby klientów, w tym takie, o których jeszcze nie wiedzieli.

Dzięki temu duże baterie domowe mogą zapewnić większe możliwości. Rozszerzając zakres zastosowań, coraz więcej osób dostrzeże ich wartość – mogą one rozwiązywać większą liczbę problemów. Właściciele domów mogą uzyskać większe bezpieczeństwo energetyczne i samowystarczalność. Energia słoneczna może być lepiej wykorzystywana, a właściciele pojazdów elektrycznych otrzymają większą wartość i elastyczność. W rezultacie sieć energetyczna może stać się bardziej ekologiczna i stabilna.

A co myślicie? Czy duże baterie mogą być następnym etapem w przechowywaniu energii w domach?