Od BESS k domácí baterii

Vychází z velkých bateriových úložišť. Domácí baterie, která má i po 8 000 cyklech stále 80 % kapacity.

Heiwit navrhuje kontejnerová bateriová úložiště pro průmysl. Domácí baterie NA-45.6V170Ah s kapacitou 7,75 kWh používá stejné polyaniontové články NFPP a stejný základní modul: co v BESS pracuje na hranici možností, pracuje doma s rezervou.

Co to znamená pro domácnost

Bateriové úložiště BESS Heiwit ve 40stopém kontejneru, bílé s oranžovými logy Heiwit — Sodíkovo-iontový BESS Heiwit v kontejneru.

8 000 cyklůse zbytkovou kapacitou 80 %: údaj z testů článků NFPP při hloubce vybití 90 %
7,75 kWhve třech dílech, celkem 126 kg, ve svislém nebo vodorovném provedení
Až 6modulů paralelně s třífázovým střídačem Lybra, 46,5 kWh; až 3 s jednofázovým střídačem Virgo, 23,25 kWh
Od ledna 2027prostřednictvím sítě instalatérů Heiwit

Systém BESS

Co je BESS a čemu musí odolat

BESS je zkratka pro Battery Energy Storage System, tedy bateriový systém pro ukládání energie. V průmyslové velikosti je to kontejner: uvnitř tisíce článků spojených do modulů a racků, chladicí systém, elektronika, která hlídá každý článek, a protipožární ochrana. Firmě slouží ke snižování odběrových špiček, fotovoltaickému parku k přesunu energie z poledne na večer a síti k udržení stabilní frekvence.

BESS pracuje v podmínkách, se kterými se domácí baterie nikdy nesetká.

Cykly
Nabíjí se a vybíjí i dvakrát nebo třikrát denně, po patnáct let: desítky tisíc cyklů jeden za druhým.
Proudy
Podpůrné služby pro síť vyžadují odebírat a dodávat výkon během několika sekund. Každý článek musí snést vysoké proudy, aniž by se příliš zahříval nebo rychle stárnul.
Teplo
Megawatthodina ve třiceti metrech krychlových vytváří při každém cyklu teplo. Chlazení drží články v rozmezí několika stupňů, ve dne i v noci, v létě i v zimě.
Bezpečnost
Kontejner stojí vedle haly, ve které pracují lidé. Článek, který se zahřeje víc, než má, nesmí strhnout ostatní.
Náklady na kilowatthodinu
Kdo investuje do BESS, nehledí na pořizovací cenu, ale na to, kolik stojí každá kilowatthodina vrácená během patnácti let. O tom, zda se investice vyplatí, rozhoduje životnost.

Proto v BESS hustota energie, která je tak důležitá v autě, hraje malou roli: místo v areálu stojí méně než předčasná výměna. Rozhoduje životnost, tepelná stabilita a hojně dostupné suroviny. Právě v tom vyniká polyaniontová sodíková chemie. Proč má v průmyslovém BESS životnost přednost před hustotou.

Kontejner BESS Heiwit z boku, s přístupovými dveřmi k rackům — Kontejnerový BESS Heiwit: uvnitř stejné polyaniontové články NFPP jako v domácí baterii.

Projekt Heiwit

Sodíkovo-iontový kontejner navržený pro průmysl

Heiwit navrhuje sodíkovo-iontové kontejnerové BESS pro průmysl: kapalinové chlazení, víceúrovňová protipožární ochrana, řídicí elektronika, která sleduje napětí a teplotu každého článku. Uvnitř stejné polyaniontové články NFPP jako v domácí baterii.

Právě tam byly vybrány článek i modul: tam, kde jsou dva až tři cykly denně, vysoké proudy a teplo běžné. Pokud máte průmyslový projekt, promluvme si.

Co jsme se naučili

Tři slova: výdrž, výkon, odolnost

Kvalifikační zkoušky článků NFPP očima toho, kdo musí kontejner provozovat patnáct let.

Výdrž
V polyaniontové katodě sodík vstupuje do pevné krystalové mřížky fosfátů a zase z ní vystupuje, přičemž se mřížka při každém cyklu deformuje jen nepatrně: proto článek vydrží tisíce cyklů a zachová si kapacitu. V kvalifikačních zkouškách je po 8 000 cyklech při hloubce vybití 90 % zbytková kapacita stále 80 %.
Výkon
Při zkoušce vybíjení 4C, tedy celé kapacity za čtvrt hodiny, dodá článek NFPP 98,2 % kapacity a zahřeje se o 15,5 °C; referenční lithium-železo-fosfátový článek ve stejné zkoušce dodá 82,8 % a zahřeje se o 22,1 °C. Méně tepla při stejném proudu znamená systém, který se brání sám, ještě než zasáhnou elektronika a chlazení.
Odolnost
Při −20 °C si článek zachová 95 % kapacity (referenční článek LFP 67,8 %). Při zkouškách nesprávného použití – propíchnutí hřebíkem, přebití, zkrat, rozdrcení, zahřátí až na 300 °C a zkouška v peci – nedošlo k požáru ani k výbuchu. Tepelné riziko je nižší než u mnoha lithiových chemií, není však nulové: proto v kontejneru zůstává chlazení, protipožární ochrana a elektronika, která hlídá každý článek.

Údaje platí pro článek, ne pro modul, a pocházejí z kvalifikačních zkoušek výrobce článků: polyaniontové články NFPP, chování v chladu, bezpečnostní zkoušky.

Stejný článek, stejný modul

Základní modul BESS přenesený do domácnosti

Domácí baterie NA-45.6V170Ah není samostatně navržený produkt: je to základní modul BESS Heiwit přenesený do domácnosti. Je to logika Formule 1: technologie vzniká tam, kde jsou podmínky nejtvrdší, a pak se dostane do sériové výroby.

Článek

Polyaniontový NFPP, fosfát-pyrofosfát sodíku a železa: 170 Ah při 2,85 V. Bez lithia, kobaltu a niklu.

Modul

Šestnáct článků v sérii: 45,6 V krát 170 Ah, tedy 7,75 kWh. Je to stejný stavební kámen v kontejneru i doma.

V kontejneru

Stovky modulů v rackových skříních, s kapalinovým chlazením a víceúrovňovou protipožární ochranou.

Doma

Jeden modul 7,75 kWh ve třech dílech, celkem 126 kg, ve sloupci nebo vodorovně: baterie NA-45.6V170Ah. Až 3 moduly paralelně se střídačem Virgo, až 6 se střídačem Lybra.

Sodíkovo-iontová domácí baterie Heiwit NA-45.6V170Ah s kapacitou 7,75 kWh, svislé provedení, bílá s oranžovým logem — Baterie NA-45.6V170Ah s kapacitou 7,75 kWh ve svislém provedení. Existuje i ve vodorovném provedení.

Tři díly, celkem 126 kg, ve svislém provedení do sloupce, nebo ve vodorovném, nižším, do prostoru pod schody nebo pod okno. Přenáší se ručně, bez vozíků.
Proč právě 7,75 kWh. Baterie 5 kWh by měla deset článků a 28,5 V, tedy mimo pracovní rozsah střídačů 48 V. Proto je velikost 7,75 kWh a kapacita se skládá z modulů.
Až 6 modulů paralelně se střídačem Lybra, až 3 se střídačem Virgo: od 7,75 do 46,5 kWh, s hybridními střídači Heiwit Virgo a Lybra.
Od ledna 2027, prostřednictvím sítě instalatérů Heiwit. Dnešní baterie 10 kWh (NA-48V210Ah, články s vrstvenými oxidy) zůstává v prodeji do konce roku a nadále má zajištěnou podporu a servis. S novou ji nelze propojit paralelně: pracovní napětí obou chemií se liší.

Údaj

8 000 cyklů s 80% kapacitou: co to znamená

Údaj z testů článků NFPP: po 8 000 úplných cyklech nabití a vybití při hloubce vybití 90 % je zbytková kapacita 80 %. Jednoduše řečeno, po 8 000 cyklech článek stále pojme čtyři pětiny toho, co na začátku, a pracuje dál.

80 % neznamená konec baterie: je to kapacita, která po zkoušce zůstává, a baterie pracuje dál.

Přenesme to do domácnosti.

1 cyklus denněnanejvýš: domácí baterie se přes den nabije ze slunce a večer se vybije, často jde o méně než jeden celý cyklus.
22 let cyklovánípři jednom cyklu denně představuje 8 000 cyklů 22 let cyklování.
Více než 99 % každý rokpři jednom cyklu denně zůstává z roku na rok více než 99 % kapacity: rozdíl u 7,75 kWh je asi 70 Wh, tolik, kolik spotřebuje LED žárovka 10 W za sedm hodin.
6,2 kWhtolik ještě pojme baterie 7,75 kWh po 8 000 cyklech: na večer stále stačí.

Na podmínkách záleží. Jde o údaj z testů článků, ne o slib počtu let: skutečná životnost závisí na teplotě, hloubce vybití, průměrném stavu nabití a na tom, jak je systém řízen. Pro srovnání: první generace Heiwit s články s vrstvenými oxidy uvádí více než 6 500 cyklů při DoD 90 % se zbytkovou kapacitou nad 70 %.

Technologie vzniká tam, kde jsou podmínky nejtvrdší. Pak se dostane do sériové výroby.

Co v kontejneru musí zvládnout dva až tři cykly denně, doma udělá nanejvýš jeden.

Co se mění

Pro instalatéry a pro uživatele

Pro instalatéry

Stejné střídače Virgo (jednofázový) a Lybra (třífázový), stejná aplikace, stejný AI-Care: instaluje se stejně jako dosud.
Tři díly, celkem 126 kg: přenášejí se ručně, i do prostoru pod schody.
Až 3 moduly paralelně se střídačem Virgo (23,25 kWh), až 6 se střídačem Lybra (46,5 kWh).
Dva formáty, uvnitř stejná baterie: vybírá se při obhlídce.
Digitální pas baterie s QR kódem podle nařízení (EU) 2023/1542.

Pro uživatele

Baterie, která pracuje každý den a zachovává si kapacitu: i po tisících cyklů stále pokryje večerní spotřebu.
Články fungují i v chladu: při −20 °C si zachovávají 95 % kapacity (údaj z testů).
Články bez lithia, kobaltu a niklu.
Tepelné riziko nižší než u mnoha lithiových chemií, ne však nulové.

Záruka: 10 let, nebo stanovený objem dodané energie, podle toho, který limit nastane dříve. Podmínky najdete na stránce Záruční podmínky.

Často kladené otázky