მზის ენერგიისა და დაგროვების პროექტებში გამოყენებულ ორ ძირითად აკუმულატორულ ქიმიას თავისი დადებითი და უარყოფითი მხარეები აქვს. ტყვიმჟავა აკუმულატორები გაცილებით დიდი ხანია არსებობს და მათი გაგება უფრო ადვილია, თუმცა მათი შენახვის მოცულობა შეზღუდულია.ლითიუმ-იონური ბატარეამათ უფრო ხანგრძლივი ციკლი აქვთ და მსუბუქები არიან, მაგრამ თავისი არსით უფრო ძვირია.

შენახვის დანადგარები, როგორც წესი, ერთი ტიპის ელემენტისგან შედგება, როგორც ეს აქ LG Chem-შია. ფოტო GreenBrilliance-ის თავაზიანობით.

შესაძლებელია თუ არა თითოეული ქიმიური ნივთიერების დადებითი მხარეების გაერთიანება ერთი ეკონომიური, მაღალი ტევადობის ბატარეის ბანკის შესაქმნელად?

ახალი ლითიუმ-იონური აკუმულატორის ფუნქციების გამოსაყენებლად ტყვიმჟავა აკუმულატორების დემონტაჟი ხომ არ არის საჭირო? შესაძლებელია თუ არა ლითიუმის სისტემას უფრო იაფი ტყვიმჟავა აკუმულატორების დამატება გარკვეული კილოვატ-საათიანი სიმძლავრის მისაღწევად?

ყველა მნიშვნელოვანი კითხვა ნაკლებად განსაზღვრული პასუხით: ეს დამოკიდებულია. უფრო ადვილი და ნაკლებად სარისკოა ერთი ქიმიის მიმდევრობა, მაგრამ არსებობს რამდენიმე გვერდის ავლითი გამოსავალი.

ტეხასის შტატში მოქმედი „ფრიდომ სოლარ პაუერის“ ელექტროინჟინერი გორდონ განი ამბობს, რომ ტყვიმჟავა და ლითიუმის აკუმულატორების ერთმანეთთან შეერთება, სავარაუდოდ, შესაძლებელია, მაგრამ მხოლოდ ცვლადი ცვლადი ცვლადის შეერთების გზით.

„კატეგორიულად შეუძლებელია ტყვიის მჟავასა და ლითიუმის აკუმულატორების ერთსა და იმავე დენის სალტერზე შეერთება“, - თქვა მან. „საუკეთესო შემთხვევაში, ეს აკუმულატორებს გაანადგურებს, უარეს შემთხვევაში კი... ხანძარი? აფეთქება? სივრცე-დროის კონტინუუმის წაკითხვა? არ ვიცი“.

დამატებითი განმარტება მოგვაწოდა ტყვიის მჟავა ელემენტების კომპანია US Battery Manufacturing Co.-ს ინჟინერიის უფროსმა ვიცე-პრეზიდენტმა, კ. ფრედ ვემაიერმა.

„მისი დამზადება შესაძლებელია, მაგრამ ეს არ იქნება ისეთი მარტივი, როგორც ლითიუმის აკუმულატორების სისტემაში ტყვიის მჟავას აკუმულატორების დამატება. ორი სისტემა არსებითად დამოუკიდებლად იმოქმედებს“, - თქვა ვემაიერმა. „ლითიუმის აკუმულატორის სისტემას მაინც დასჭირდება საკუთარი BMS-ის კონტროლი საკუთარი დამტენითა და დამუხტვის კონტროლერით. ტყვიის მჟავას აკუმულატორის სისტემას დასჭირდება საკუთარი დამტენი და/ან დამუხტვის კონტროლერი, მაგრამ BMS არ დასჭირდება. ორივე სისტემას შეუძლია პარალელურად მიაწოდოს ექვივალენტური დატვირთვები, მაგრამ შეიძლება საჭირო გახდეს გარკვეული კონტროლი ორ ქიმიურ ნივთიერებას შორის დატვირთვის უსაფრთხოდ განაწილებისთვის“.

LFP ბატარეების მწარმოებელი SimpliPhi Power-ის ტექნიკური მომსახურების მენეჯერი, ტროი დენიელსი, არ გირჩევთ ერთი და იგივე ბატარეების ქიმიური შემადგენლობის შერევას, რომ აღარაფერი ვთქვათ სხვადასხვა ქიმიურ შემადგენლობაზე ერთ სისტემაში, თუმცა ის აღიარებს, რომ ამის გაკეთება შესაძლებელია.

„კომბინირების რამდენიმე გზა იქნებოდა ორი იზოლირებული სისტემის (დამტენის და ინვერტორის) ქონა, რომლებსაც შეეძლებათ საერთო დატვირთვის გაზიარება ან თუნდაც საჭირო ელექტრული დატვირთვების გაყოფა“, - თქვა მან. „ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას გადამცემი; თუმცა, ეს ნიშნავს, რომ ერთდროულად მხოლოდ ერთი აკუმულატორის ან ქიმიური ნივთიერების დატენვა ან განმუხტვა იქნება შესაძლებელი და, სავარაუდოდ, გადაცემა ხელით უნდა მოხდეს“.

დატვირთვების გამოყოფა და ორი სისტემის დაყენება ხშირად უფრო რთული ამოცანაა, ვიდრე ბევრს სურს.

„Freedom Solar-ში ჩვენ არ გვქონია შეხება ჰიბრიდულ ლითიუმ/ტყვიის მჟავას სისტემასთან, რადგან ეს არ იქნებოდა იაფი დამატება და ვცდილობთ, რომ ჩვენი აკუმულატორების მონტაჟი მარტივი იყოს მხოლოდ ერთი აკუმულატორის ქიმიისა და ერთი აკუმულატორის პროდუქტის გამოყენებით“, - თქვა ჯოშ მიდმა, PE-სა და დიზაინის მენეჯერმა.

არსებობს ერთი კომპანია, რომელიც ცდილობს ორი ქიმიური ელემენტის შერწყმას ცოტათი გაამარტივოს. პორტატული ელექტრომოწყობილობების მწარმოებელი კომპანია Goal Zero ლითიუმზე დაფუძნებული Yeti-ს პორტატული ელექტროსადგურია, რომლის გამოყენება სახლის ნაწილობრივი სარეზერვო ასისტენტისთვისაა შესაძლებელი. Yeti 3000 არის 3 კვტ/სთ, 70 ფუნტიანი NMC ლითიუმის აკუმულატორი, რომელსაც შეუძლია ოთხი წრედის მხარდაჭერა. თუ მეტი სიმძლავრეა საჭირო, Goal Zero გთავაზობთ Yeti Link გაფართოების მოდულს, რომელიც საშუალებას იძლევა ტყვიმჟავა გაფართოების აკუმულატორების დამატების. დიახ, მართალია: ლითიუმის Yeti-ს აკუმულატორის შეწყვილება ტყვიმჟავა აკუმულატორთან შეიძლება.

„ჩვენი გაფართოების ავზი იდუმალი ციკლის, ტყვია-მჟავა აკუმულატორია. ეს საშუალებას გაძლევთ გამოიყენოთ Yeti-ს [ლითიუმის სისტემაში] არსებული ელექტრონიკა, მაგრამ ამავდროულად აფართოებს აკუმულატორს“, - თქვა ბილ ჰარმონი, Goal Zero-ს გენერალურმა დირექტორმა. „თითოეული 1.25 კვტ/სთ სიმძლავრით, შეგიძლიათ დაამატოთ იმდენი [ტყვია-მჟავა აკუმულატორი], რამდენიც გსურთ. მომხმარებელს შეუძლია უბრალოდ შეაერთოს ისინი. მოულოდნელად თქვენ მიიღებთ ლითიუმის აკუმულატორის პორტატულობას და სახლში არსებულ იაფ ტყვია-მჟავა აკუმულატორებს“.

ლითიუმის და ტყვიმჟავას ერთმანეთთან შეერთებისას ყველაზე დიდი პრობლემები მათი განსხვავებული ძაბვა, დატენვის პროფილები და დატენვა/განმუხტვის ლიმიტებია. თუ აკუმულატორები ერთი და იგივე ძაბვის მიღმაა ან არათანაბარი სიჩქარით იტენება, დენი ერთმანეთს სწრაფად გადაედება. როდესაც დენი სწრაფად მიეწოდება, წარმოიქმნება გათბობის პრობლემები და მცირდება აკუმულატორის ციკლის ეფექტურობა.

Goal Zero ამ სიტუაციას თავისი Yeti Link მოწყობილობით ახერხებს. Yeti Link არსებითად დახვეწილი ბატარეის მართვის სისტემაა, რომელიც შესაფერისია ორიგინალი Yeti-ს ლითიუმის ბატარეისთვის და აკონტროლებს ძაბვას და დატენვას სხვადასხვა ქიმიურ ელემენტებს შორის.

„Yeti Link არეგულირებს ამ ენერგიის გადაცემას აკუმულატორებს შორის“, - თქვა ჰარმონი. „ჩვენ ვიცავთ უსაფრთხო გზით, ისე, რომ ლითიუმის აკუმულატორმა არც კი იცოდეს, რომ ის ტყვიის მჟავა აკუმულატორთან არის დაკავშირებული“.

შესაძლოა, Yeti 3000 ტრადიციულ ლითიუმის სახლის აკუმულატორებზე უფრო პატარა იყოს - LG Chem. Tesla-სა და Sonnets-ის მოდელებს, როგორც წესი, მინიმუმ 9.8 კვტ/სთ სიმძლავრე აქვთ - მაგრამ ეს მისი რესურსია, თქვა ჰარმონმა. და თუ ვინმეს შეუძლია მისი გაფართოება 9 კვტ/სთ ნიშნულამდე უფრო იაფი ტყვიის აკუმულატორებით და ასევე ლითიუმის აკუმულატორი თან წაიღოს კემპინგის ან ლაშქრობის დროს, რატომაც არა?

„ჩვენი სისტემა განკუთვნილია ქვეყნის ყველა იმ ადამიანისთვის, ვისაც არ აქვს 15 000 აშშ დოლარი ენერგიის დაგროვების მონტაჟში ინვესტირებისთვის. შემდეგ კი, როდესაც დავასრულებ, მხოლოდ სახლში მუდმივად დამონტაჟებული რაღაც მრჩება“, - თქვა ჰარმონი. „Yeti მათთვისაა, ვინც დაუცველია იმისგან, რაში ხარჯავს ფულს. ჩვენი სისტემის საერთო ღირებულება 3 500 აშშ დოლარია“.

Goal Zero ამჟამად მეხუთე თაობის პროდუქტზეა, ამიტომ ის ლითიუმ-ტყვიის კომბინაციის შესაძლებლობებში დარწმუნებულია. თუმცა, ბევრი სხვა ადამიანისთვის, ვისაც ბატარეის ქიმიის პირდაპირ შერევა ნაკლებად მოსწონს, ერთსა და იმავე ბიზნესში ან სახლში შესაძლებელია ორი იზოლირებული და დამოუკიდებელი სისტემის დამონტაჟება - იმ პირობით, რომ მას ელექტრიკოსი დაამონტაჟებს.

„არსებულ ლითიუმის სისტემაში უფრო იაფი შენახვის ტევადობის დამატების უფრო მარტივი და უსაფრთხო გზა იქნებოდა დატვირთვების გაყოფა და მათი ცალ-ცალკე ორ ბატარეის სისტემაზე განაწილება“, - თქვა US Battery-ის წარმომადგენელმა ვემეიერმა. „ნებისმიერ შემთხვევაში. უსაფრთხოების შესანარჩუნებლად ეს უნდა გააკეთოს გაწვრთნილმა პროფესიონალმა“.