Päikese- ja salvestusprojektides kasutatavate kahe peamise akude keemilise koostise vahel on nii plusse kui ka miinuseid. Pliiakud on eksisteerinud palju kauem ja on kergemini mõistetavad, kuid nende salvestusmaht on piiratud.Liitiumioonakuneil on pikem tsükli eluiga ja nad on kergemad, kuid oma olemuselt ka kallimad.

Salvestuspaigaldised koosnevad tavaliselt ühest tüüpi akust, nagu näiteks LG Chemi puhul, siin. Foto: GreenBrilliance

Kas saab ühendada iga keemilise reaktsiooni plussid, et luua üks kulutõhus ja suure mahutavusega akupank?

Kas uue liitiumioonaku funktsioonide kasutamiseks tuleb pliiaku pank lahti võtta? Kas teatud kilovatt-tunni mahutavuse saavutamiseks saab liitiumsüsteemile lisada veidi odavamaid pliiakusid?

Kõik olulised küsimused vähem määratletud vastusega: see oleneb. Lihtsam ja vähem riskantne on jääda ühe keemia juurde, kuid on ka mõned lahendused.

Texase ettevõtte Freedom Solar Power elektriinsener Gordon Gunn ütles, et pliiakusid ja liitiumakuid on ilmselt võimalik omavahel ühendada, aga ainult vahelduvvooluühenduse kaudu.

„Te ei saa absoluutselt ühendada pliiakusid ja liitiumakusid samale alalisvoolusiinile,“ ütles ta. „Parimal juhul hävitaks see akud ja halvimal juhul... tulekahju? Plahvatus? Ruumi-aja kontiinumi lugemine? Ma ei tea.“

Lisaselgitusi andis K. Fred Wehmeyer, pliiakude ettevõtte US Battery Manufacturing Co. inseneriteaduse vanem asepresident.

„Seda saab küll teha, aga see ei oleks nii lihtne kui lihtsalt pliiakude lisamine liitiumaku süsteemi. Need kaks süsteemi toimiksid sisuliselt iseseisvalt,“ ütles Wehmeyer. „Liitiumaku süsteemi peaks ikkagi juhtima omaenda BMS, millel on oma laadija ja laadimiskontroller. Pliiaku süsteem vajaks oma laadijat ja/või laadimiskontrollerit, aga mitte BMS-i. Kaks süsteemi võiksid varustada samaväärseid koormusi paralleelselt, aga koormuse ohutuks jaotamiseks kahe keemilise koostise vahel võib vaja minna mingit juhtimist.“

Troy Daniels, LFP akude tootja SimpliPhi Poweri tehnilise teeninduse juht, ei soovita sama akude keemilist koostist, rääkimata erineva keemilise koostise segamisest ühes süsteemis, kuid ta möönab, et see on võimalik.

„Paar kombineerimisvõimalust oleks kahe isoleeritud süsteemi (nii laadija kui ka inverter) omamine, mis võiksid jagada ühist koormust või isegi jagada vajalikud elektrikoormused,“ ütles ta. „Võiks kasutada ka ülekandelülitit; see tähendaks aga, et korraga saaks laadida või tühjendada ainult ühte akude või kemikaalide komplekti ja ülekanne tuleks tõenäoliselt teha käsitsi.“

Koormuste eraldamine ja kahe süsteemi seadistamine on sageli keerulisem ülesanne, kui paljud tahaksid ette võtta.

„Me pole Freedom Solaris tegelenud hübriidse liitium-/pliiakusüsteemiga, sest see poleks odav lisand, ja püüame hoida akude paigaldamise lihtsana, kasutades ainult ühte akukeemiat ja ühte akutoodet,“ ütles Josh Meade, tootearendus- ja disainijuht.

Üks ettevõte püüab kahe keemia ühendamist veidi lihtsamaks muuta. Kaasaskantavate toiteallikate tootjal Goal Zero on liitiumipõhine Yeti kaasaskantav elektrijaam, mida saab kasutada osaliseks koduseks varutoiteks. Yeti 3000 on 3 kWh ja 70 naela kaaluv NMC liitiumaku, mis toetab nelja vooluringi. Kui on vaja rohkem võimsust, pakub Goal Zero oma Yeti Link laiendusmoodulit, mis võimaldab lisada pliiakusid. Jah, täpselt nii: liitiumakut Yeti saab kasutada koos pliiakudega.

„Meie paisupaak on salapärane tsükkel, pliiaku. See võimaldab teil kasutada Yeti [liitiumipõhise süsteemi] elektroonikat, kuid laiendab akut,“ ütles Goal Zero tegevjuht Bill Harmon. „1,25 kWh mahutavusega saab lisada nii palju [pliiakusid], kui soovite. Klient saab need lihtsalt vooluvõrku ühendada. Järsku saate liitiumaku ja odavate pliiakude kaasaskantavuse, mis kodus seisavad.“

Liitiumi ja pliiaku ühendamisel on suurimad probleemid nende erinevad pinged, laadimisprofiilid ja laadimis-/tühjenduspiirid. Kui akude pinge on erinev või tühjenemiskiirus on erinev, siis vool kulub üksteisest kiiresti. Kui vool kulub kiiresti, tekivad kuumenemisprobleemid, mis halvendavad aku tsükli efektiivsust.

Goal Zero haldab seda olukorda oma Yeti Link seadmega. Yeti Link on sisuliselt keerukas akuhaldussüsteem, mis sobib originaalsele Yeti liitiumakule ja haldab pingeid ning laadimist erinevate keemiliste komponentide vahel.

„Yeti Link reguleerib akude vahelist energiaülekannet,“ ütles Harmon. „Me kaitseme ohutul viisil, nii et liitiumaku ei teagi, et see on pliiakuga ühendatud.“

Yeti 3000 võib olla väiksem kui traditsioonilised liitiumakud – LG Chemi Tesla ja sonettide mudelitel on tavaliselt vähemalt 9,8 kWh võimsust –, aga see ongi selle ligitõmbavus, ütles Harmon. Ja kui keegi saab seda odavamate pliiakudega 9 kWh märgini laiendada ning liitiumaku ka telkimisele või pagasiruumi sõitmisele kaasa võtta, siis miks mitte?

„Meie süsteem on mõeldud kõigile inimestele riigis, kellel pole 15 000 dollarit energiasalvestusseadmesse investeerimiseks. Ja kui olen lõpetanud, pean vaid midagi oma koju püsivalt paigaldama,“ ütles Harmon. „Yeti on mõeldud neile, kes on haavatavad oma rahakulutuste suhtes. Meie süsteemi paigaldus maksab kokku 3500 dollarit.“

Goal Zero on nüüd oma viienda põlvkonna toote juures, seega on see oma liitium-plii kombinatsiooni võimekuses kindel. Kuid paljudele teistele, kes ei tunne end akude keemia segamisega mugavalt, saab samasse ettevõttesse või majapidamisse paigaldada kaks isoleeritud ja sõltumatut süsteemi – kui selle paigaldab elektrik.

„Lihtsam ja ohutum viis olemasolevale liitiumsüsteemile odavama salvestusmahu lisamiseks oleks koormused jagada ja need eraldi kahe akusüsteemi vahel paigutada,“ ütles US Battery esindaja Wehmeyer. „Igal juhul. Ohutuse tagamiseks peaks seda tegema koolitatud spetsialist.“