Новый метод оценки ёмкости домашних систем хранения энергии, разработанный исследователями из Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена, JARA-Energy и ACCURE Battery Intelligence GmbH, может значительно улучшить надёжность и эффективность использования фотоэлектрических систем в домашних хозяйствах. Этот метод, представленный в статье, опубликованной в журнале Nature Energy, позволяет точно оценивать ёмкость бытовых систем хранения энергии, работающих на основе литий-ионных аккумуляторов.
Домашние системы хранения энергии становятся всё более популярными, поскольку они позволяют домохозяйствам обрести большую независимость от электросети, генерируя и поставляя больше собственной энергии. Однако до сих пор существовало мало методов оценки степени снижения их ёмкости с течением времени. Разработанный метод оценивает ёмкость домашних систем хранения в три ключевых этапа: определение полного и пустого состояний, расчёт ёмкости между этими двумя состояниями и применение подсчета кулонов с коррекцией тока смещения.
Исследователи использовали свой метод для оценки ёмкости 21 домашней системы хранения в Германии и обнаружили, что в среднем эти системы теряют около 2–3% в год. «Большинство систем достигает установленного гарантийного срока за счёт внедрения резервов мощности, что является хорошим знаком для отрасли, учитывая, что эти системы относятся к первому поколению продуктов», — отметил Ян Фиггенер, ведущий автор исследования.
Кроме того, исследователи составили обширный набор данных, содержащий информацию о домашних системах хранения за 106 лет, который может быть использован для проведения дополнительных исследований или для обучения вычислительных моделей.
«После определения потери ёмкости мы вскоре покажем, какие основные режимы деградации являются её причиной. Кроме того, мы разрабатываем новые методы для получения оценок состояния работоспособности, например, на основе фаз релаксации напряжения или оценок внутреннего сопротивления», — добавил Фиггенер.
Эта работа имеет важное значение в контексте недавнего регламента Европейского союза (ЕС) о батареях, который требует от производителей предоставлять информацию о ёмкости домашних систем хранения энергии клиентам. Разработанный метод может способствовать обеспечению прозрачности в отношении клиентов и дальнейшему развитию области исследований полевого анализа данных.
«Мы надеемся, что другие исследователи будут использовать опубликованный набор данных, включающий 14 миллиардов точек данных за 106 лет, для улучшения области исследований полевого анализа данных», — заключил Фиггенер.