Pin axit chì hay lithium, cái nào tốt hơn cho hệ thống điện mặt trời?

Bài viết sau đây sẽ cung cấp cho bạn những thông tin quan trọng mà bạn sẽ cần phải thực hiện nếu muốn mua ắc quy năng lượng mặt trời, hoặc để bổ sung ắc quy lưu trữ điện thêm cho hệ thống nhà bạn hoặc gỡ bỏ chúng.

Cụ thể, chúng tôi sẽ so sánh xem xét hai loại pin chính được sử dụng cho hệ thống là pin axit chì và pin lithium-ion xem điểm mạnh và điểm yếu của mỗi loại.

• Pin axit chì là một công nghệ đã được xác nhận là loại có chi phí thấp hơn, nhưng loại này đòi hỏi phải bảo trì thường xuyên và có tuổi thọ ngắn hơn.
• Pin lithium là một công nghệ pin cao cấp hơn với tuổi thọ dài hơn và hiệu quả cao hơn, nhưng bạn sẽ phải bỏ ra nhiều chi phí đầu tư ban đầu hơn.

Hãy cùng tôi tìm hiểu qua những ưu và nhược điểm của từng loại ắc quy này một cách chi tiết hơn và giải thích lý do tại sao bạn nên chọn loại này hay loại kia cho hệ thống của bạn.

1. Đặc điểm của pin axit chì và pin lithium

Có 3 lựa chọn ắc quy chính mà bạn có thể áp dụng cho hệ thống của bạn là pin axit chì ngập nước (FLA), pin axit chì kiểu kín (SLA) và pin lithium

Pin axit chì ngập nước (Flooded Lead-Acid)

Đặc điểm nổi bật của pin FLA là dùng dung dịch axit H2SO4 làm chất điện phân. Sau một thời gian sử dụng nhất định sẽ bị bay hơi nên chúng phải được kiểm tra thường xuyên và “châm” thêm dung dịch mỗi 1-3 tháng để giữ cho chúng hoạt động tốt.

Nếu bạn không kiểm tra thường xuyên để bảo trì có thể làm giảm tuổi thọ của pin và tệ hơn là mất khả năng hoạt động, không sửa chữa được. Ngoài ra, pin FLA cũng cần phải được lắp đặt trong một hộp thông gió để cho phép khí pin thoát ra.

Pin axit chì kín (Sealed Lead-Acid)

Pin SLA được phân làm hai loại là AGM (Hấp thụ thủy tinh Mat) và Gel, chúng có nhiều đặc tính tương tự nhau và không đòi hỏi phải thường xuyên hoặc có thể không cần bảo trì.

Sự khác biệt chính giữa loại AGM và Gel là loại Gel có tốc độ sạc và đầu ra điện thấp hơn. Vì pin Gel nói chung có thể xử lý nhiều dòng sạc, do đó chúng mất nhiều thời gian hơn để sạc lại cũng như cung cấp năng lượng điện đầu ra ít hơn.

Pin Lithium

Những hóa chất tốt nhất được ứng dụng trong pin lithium của hệ thống điện mặt trời là Lithium Iron Phosphate viết tắt là LiFePO4 hoặc LFP. Công nghệ mới này có tuổi thọ lâu hơn và cũng không yêu cầu bảo trì hoặc thông khí như loại pin axit chì.

Chính vì những ưu điểm nổi bật này nên pin lithium có giá thành cao hơn 2 loại trên, nhưng sẽ mang lại hiệu quả cao hơn.

2. Những điểm khác biệt chính giữa pin axit chì và pin lithium

Tuổi thọ

– Mỗi lần bạn xả ắc quy (sử dụng ắc để cấp nguồn cho các thiết bị điện của bạn) và sau đó sạc lại ắc quy bằng những tấm pin mặt trời của bạn, được gọi là một chu kỳ sạc. Chúng tôi đo tuổi thọ của acquy bằng việc tính xem chúng có thể trải qua được bao nhiêu chu kì sạc đến khi không sử dụng được nữa.

– Đơn giản hơn là nó giống số kilomet tối đa mà một chiếc xe có thể chạy được trong suốt quảng đời của nó. Khi đánh giá tuổi thọ của chiếc xe thì việc chiếc xe có thể chạy tối đa bao nhiêu km sẽ quan trọng hơn việc chiếc xe có thể để được bao nhiêu năm đúng không các bạn?

– Tương tự đối với ắc quy năng lượng mặt trời thì số chu kỳ sạc sẽ là con số đánh giá đúng về tuổi thọ của sản phẩm hơn. Pin axít chì được lắp đặt tại nhà thông thường có thể trải qua 100 chu kỳ trong 4 năm.

Độ xả sâu

Độ xả sâu liên quan đến dung lượng tổng thể được sử dụng trước khi sạc lại pin.

• Ví dụ: nếu bạn sử dụng một phần tư dung lượng ắc quy cho các thiết bị điện của bạn thì độ xả sâu sẽ là 25%.

Các bạn không nên xả hết hoàn toàn dung lượng khi sử dụng. Với từng loại pin chúng có độ xả sâu được khuyến nghị khác nhau:

Pin axit chì chỉ nên được hoạt động ở độ xả sâu 50%. Vượt quá mức độ này, có nguy cơ sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến tuổi thọ của chúng.

Đối với pin lithium có thể xử lý độ xả sâu hơn 80%.

Hiệu suất

Rõ ràng là pin lithium hiệu quả hơn bằng việc bạn có thể lưu trữ và sử dụng được nhiều năng lượng mặt trời hơn.

Những bình ắc quy axit chì chỉ có hiệu suất từ 80-85%. Tức là với việc các tấm pin mặt trời hấp thụ được 1000 Watt thì khi đi vào acquy lưu trữ và sử dụng chỉ còn 800 – 850W. Còn ở pin lithium thì hiệu suất lên đến 95%, cũng lượng điện hấp thụ như vậy đối với pin lithium sẽ lưu trữ lên đến 950W.

Khả năng sạc

Với hiệu suất cao hơn nên pin lithium cũng sở hữu tốc độ sạc nhanh hơn. Chúng có thể xử lý cường độ dòng điện cao hơn từ bộ sạc, điều đó có nghĩa là chúng có thể được nạp lại nhanh hơn nhiều so với axit chì.

Pin chì-axit bị giới hạn ở mức độ sạc mà chúng có thể xử lý, nguyên nhân chính là do chúng sẽ quá nhiệt nếu bạn sạc quá nhanh. Ngoài ra, tốc độ sạc sẽ chậm hơn đáng kể khi bạn sử dụng tối đa dung lượng.

Mật độ năng lượng

Một ắc quy axit chì có khối lượng khoảng 57 kg trong khi một ắc quy lithium nặng khoảng 87 kg.

Xét về trọng lượng thì pin lithium sẽ khó để lắp đặt hơn. Tuy nhiên mọi thứ đều có mặt lợi mặt hại, khó lắp đặt hơn nhưng pin lithium có mật độ năng lượng cao hơn nhiều so với axit chì, có nghĩa là xét vệ độ hiệu quả thì lithium lưu trữ được nhiều dung lượng điện hơn trong không gian ít hơn.

• Ví dụ: Bạn chỉ cần hai pin lithium để cung cấp năng lượng cho hệ thống 5,13 kW, trong khi bạn lại phải cần đến 8 pin axit chì để cung cấp năng lượng điện cho cùng hệ  đó. Làm một phép toán đơn giản bạn cũng có thể thấy được pin lithium hiệu quả hơn nhiều.

Tuỳ thuộc vào không gian mà bạn muốn lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời là rộng hay hẹp mà bạn có thể lựa chọn kiểu pin phù hợp nhất.

3. Vậy nên chọn loại pin nào giữa axit chì và lithium?

Lit và axit chì loại ra với mức giá tương đương trong suốt thời gian sở hữu, nhưng lithium là một khoản đầu tư lớn hơn nhiều về phía trước. Chúng tôi muốn giới thiệu nó trừ khi bạn sử dụng hệ thống của mình hàng ngày.

Dưới đây là các loại pin mà chúng tôi khuyên dùng cho nhiều ứng dụng:

Nhà dân – hệ thống độc lập

--> Bạn nên lựa chọn ắc quy axit chì ngập nước (FLA) hoặc lithium

Nếu bạn ở ngôi nhà có hệ thống năng lượng mặt trời độc lập sử dụng toàn thời gian ngoài lưới toàn thời gian, bạn hãy lựa chọn FLA (nếu bạn không ngại bảo trì thường xuyên) hoặc có thể chọn sử dụng pin Lithium cao cấp hơn.

Nhà nghỉ dưỡng – hệ thống độc lập (ít sử dụng điện)

--> Bạn nên lựa chọn pin axit chì kín (SLA)

Nếu bạn sở hữu một căn nhà nghỉ dưỡng, biệt thự…và bạn sẽ chỉ ở đó một vài lần trong tháng, năm. Điều này có nghĩa là bạn sẽ không thể bảo trì thường xuyên hệ thống ắc quy được.

Chính vì thế, việc lựa chọn hệ thống SLA là hoàn toàn hợp lý vừa giúp bạn tiết kiệm về chi phí vừa không đòi hỏi bạn phải bảo trì thường xuyên.

Sử dụng cho các khu công nghiệp vùng hẻo lánh

--> Các bạn nên lựa chọn pin axit chì kín (SLA) hoặc lithium.

Nếu bạn muốn cung cấp điện cho nhiều thiết bị điện trong khu vực nhà máy của bạn thì việc sử dụng ắc quy lithium là rất hợp lý. Còn nếu mục đích của bạn chỉ là sử dụng để cung cấp cho các thiết bị camera, giảm sát thì hãy lựa chọn ắc quy axit chì kín sẽ giúp bạn tiết kiệm chi phí tương đối nhiều.