Γλωσσάριο όρων σχετικά με τις μπαταρίες ιόντων νατρίου

Αυτό το γλωσσάριο εξηγεί σε μία ή δύο φράσεις τους όρους που επανέρχονται όταν γίνεται λόγος για μπαταρίες ιόντων νατρίου, φωτοβολταϊκή αποθήκευση και υβριδικούς μετατροπείς. Οι ορισμοί είναι γενικοί· όπου ο όρος αφορά άμεσα τα προϊόντα Heiwit, αναφέρεται το συγκεκριμένο στοιχείο με σύνδεσμο προς τη σελίδα εμβάθυνσης.

Μπαταρία ιόντων νατρίου

Detto anche: sodium-ion battery, Na-ion, μπαταρία νατρίου

Επαναφορτιζόμενος συσσωρευτής στον οποίο ο φορέας φορτίου είναι το ιόν νατρίου (Na⁺) αντί του ιόντος λιθίου. Η αρχή λειτουργίας είναι η ίδια με τις μπαταρίες λιθίου· αλλάζουν τα υλικά των ηλεκτροδίων, τα οποία δεν περιέχουν λίθιο. Τα στοιχεία της Heiwit δεν περιέχουν ούτε κοβάλτιο. Approfondisci.

Μπαταρία αλατιού

Detto anche: μπαταρίες αλατιού, salt battery

Κοινή ονομασία με την οποία στην Ιταλία αναφέρονται οι μπαταρίες ιόντων νατρίου, επειδή το νάτριο προέρχεται από το χλωριούχο νάτριο, δηλαδή το μαγειρικό αλάτι. Ο όρος χρησιμοποιείται επίσης για διαφορετικές τεχνολογίες, όπως οι μπαταρίες νατρίου-νικελίου-χλωριδίου (ZEBRA) και οι μπαταρίες αλατούχου νερού: η Heiwit παράγει αποκλειστικά μπαταρίες ιόντων νατρίου. Approfondisci.

NFPP

Detto anche: Na4Fe3(PO4)2P2O7, φωσφορικό-πυροφωσφορικό νατρίου και σιδήρου, πολυανιονικά στοιχεία

Πολυανιονικό καθοδικό υλικό με βάση το νάτριο, τον σίδηρο και ομάδες φωσφορικών και πυροφωσφορικών. Το νάτριο κινείται σε ένα άκαμπτο τρισδιάστατο πλέγμα, γεγονός που προσφέρει σταθερότητα στον χρόνο και στις ακραίες θερμοκρασίες, με αντάλλαγμα χαμηλότερη ενεργειακή πυκνότητα σε σύγκριση με τα στρωματικά οξείδια. Είναι η χημεία των κυψελών της έκδοσης 2027 των συστημάτων Heiwit, με 9.000 κύκλους ζωής· τα συστήματα 2025-2026 χρησιμοποιούν κυψέλες στρωματικών οξειδίων. Approfondisci.

Στρωματοποιημένα οξείδια

Detto anche: layered oxide, NaxTMO2

Οικογένεια καθοδικών υλικών για μπαταρίες ιόντων νατρίου, στα οποία τα ιόντα εισχωρούν μεταξύ στρωμάτων οξειδίου μετάλλων μετάπτωσης. Παρέχουν περισσότερη ενέργεια ανά χιλιόγραμμο σε σύγκριση με τα πολυανιονικά υλικά, αλλά τα στρώματα διαστέλλονται και συστέλλονται σε κάθε κύκλο.

Κάθοδος

Detto anche: θετικό ηλεκτρόδιο

Θετικό ηλεκτρόδιο του στοιχείου: κατά την αποφόρτιση δέχεται τα ιόντα νατρίου που προέρχονται από την άνοδο. Το υλικό της καθόδου (NFPP, στρωματοποιημένα οξείδια, LFP στο λίθιο) καθορίζει σε μεγάλο βαθμό τις επιδόσεις και τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.

Άνοδος

Detto anche: αρνητικό ηλεκτρόδιο, hard carbon

Αρνητικό ηλεκτρόδιο της κυψέλης, το οποίο κατά τη φόρτιση δέχεται τα ιόντα νατρίου. Στις μπαταρίες ιόντων νατρίου χρησιμοποιείται συνήθως σκληρός άνθρακας (hard carbon), καθώς ο γραφίτης των κυψελών λιθίου δεν φιλοξενεί καλά το νάτριο.

Ηλεκτρολύτης

Μέσο, υγρό ή στερεό, που διαχωρίζει την άνοδο από την κάθοδο και επιτρέπει τη διέλευση των ιόντων, αλλά όχι των ηλεκτρονίων. Τα ηλεκτρόνια διατρέχουν το εξωτερικό κύκλωμα: αυτή η ροή τροφοδοτεί τις συσκευές.

Συλλέκτης ρεύματος

Detto anche: current collector

Μεταλλικό φύλλο πάνω στο οποίο έχει εναποτεθεί το ενεργό υλικό κάθε ηλεκτροδίου. Στις κυψέλες ιόντων νατρίου, και οι δύο συλλέκτες μπορούν να είναι από αλουμίνιο, ενώ το λίθιο απαιτεί χαλκό στην άνοδο: αυτό είναι που επιτρέπει την αποθήκευση σε μηδέν βολτ.

Αποθήκευση στα 0 V

Detto anche: zero-volt storage, μεταφορά στα 0 V

Δυνατότητα πλήρους αποφόρτισης ενός στοιχείου νατρίου-ιόντων, ώστε να αποθηκευτεί και να μεταφερθεί χωρίς υπολειπόμενη ενέργεια, χάρη στους συλλέκτες από αλουμίνιο. Τα στοιχεία λιθίου δεν αντέχουν στο μηδέν βολτ, καθώς ο συλλέκτης από χαλκό υποβαθμίζεται.

BMS

Detto anche: Battery Management System, σύστημα διαχείρισης μπαταρίας

Ηλεκτρονικό σύστημα που ελέγχει την τάση, το ρεύμα και τη θερμοκρασία κάθε στοιχείου, εξισορροπεί τη συστοιχία, υπολογίζει την κατάσταση φόρτισης και την κατάσταση υγείας και διακόπτει τη φόρτιση και την εκφόρτιση εκτός των ορίων ασφαλείας. Στις μπαταρίες Heiwit είναι ενσωματωμένο και επικοινωνεί με τον inverter μέσω CAN Bus.

SoC (κατάσταση φόρτισης)

Detto anche: State of Charge, κατάσταση φόρτισης

Ποσοστό της διαθέσιμης ενέργειας στην μπαταρία σε σχέση με την πλήρη χωρητικότητα. Είναι μια εκτίμηση που υπολογίζεται από το BMS και όχι μια άμεση μέτρηση: γι' αυτό μπορεί να διορθώνεται απότομα μετά από επαναβαθμονόμηση. Approfondisci.

SoH (κατάσταση υγείας)

Detto anche: State of Health

Σχέση μεταξύ της τρέχουσας χωρητικότητας της μπαταρίας και της αρχικής, εκφρασμένη σε ποσοστό. Περιγράφει τη γήρανση: μια μπαταρία με SoH 90% αποθηκεύει το 90% της ενέργειας που αποθήκευε όταν ήταν καινούργια.

DoD (βάθος εκφόρτισης)

Detto anche: Depth of Discharge, βάθος εκφόρτισης

Ποσοστό της χωρητικότητας που αντλείται πραγματικά σε έναν κύκλο. Οι δηλωμένοι κύκλοι πρέπει πάντα να διαβάζονται σε συνδυασμό με το DoD της δοκιμής: 6.500 κύκλοι σε DoD 80% δεν είναι συγκρίσιμοι με κύκλους που μετρήθηκαν στο 50%.

Κύκλος φόρτισης και εκφόρτισης

Detto anche: κύκλος, cycle

Μια πλήρης φόρτιση ακολουθούμενη από μια πλήρη εκφόρτιση, ή το αντίστοιχο αθροίζοντας μερικούς κύκλους. Είναι η μονάδα με την οποία μετριέται η ωφέλιμη ζωή μιας μπαταρίας.

Διάρκεια ζωής σε κύκλους

Detto anche: cycle life, αριθμός κύκλων

Αριθμός κύκλων που αντέχει μια κυψέλη προτού η χωρητικότητα πέσει κάτω από ένα όριο, συνήθως το 80% της αρχικής, υπό τις αναφερόμενες συνθήκες δοκιμής. Δεν είναι διάρκεια σε έτη: εξαρτάται από τη θερμοκρασία, τη μέση στάθμη φόρτισης και το πραγματικό βάθος εκφόρτισης. Approfondisci.

C-rate

Detto anche: ταχύτητα φόρτισης, ρυθμός C

Σχέση μεταξύ ρεύματος και ονομαστικής χωρητικότητας: 1C φορτίζει ή εκφορτίζει την μπαταρία σε μία ώρα, 0,5C σε δύο ώρες. Ένα χαμηλότερο C-rate επιμηκύνει τη ζωή του στοιχείου.

Αυτοεκφόρτιση

Detto anche: self-discharge

Απώλεια φορτίου μιας μπαταρίας που παραμένει σε ηρεμία, χωρίς συνδεδεμένα φορτία. Σε διάφορες μπαταρίες Heiwit μετρήθηκε στο 0,35% τον μήνα, δηλαδή 6% σε 539 ημέρες, σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και στο γεωγραφικό πλάτος του Μιλάνου. Approfondisci.

Ενεργειακή πυκνότητα

Detto anche: Wh/kg, Wh/l, energy density

Ενέργεια που αποθηκεύεται ανά μονάδα μάζας (Wh/kg) ή όγκου (Wh/l). Τα στοιχεία ιόντων νατρίου έχουν λιγότερη από τα στοιχεία λιθίου: αυτό έχει σημασία στην κινητικότητα, πολύ λιγότερο στη σταθερή αποθήκευση, όπου το βάρος και ο όγκος επηρεάζουν μόνο την ημέρα της εγκατάστασης. Approfondisci.

Θερμική διαφυγή

Detto anche: θερμική ανεξέλεγκτη αύξηση θερμοκρασίας

Αλυσιδωτή αντίδραση στην οποία η θερμότητα που παράγεται από ένα στοιχείο επιταχύνει αντιδράσεις που παράγουν κι άλλη θερμότητα, έως την πυρκαγιά. Η σταθερότητα των πολυανιονικών υλικών μειώνει την τάση των στοιχείων NFPP να την πυροδοτήσουν· η ασφάλεια παραμένει πάντως ιδιότητα του συνολικού συστήματος και όχι μόνο του στοιχείου. Approfondisci.

Υβριδικός μετατροπέας (inverter)

Detto anche: hybrid inverter, inverter με αποθήκευση

Inverter που διαχειρίζεται από κοινού φωτοβολταϊκά, μπαταρία, δίκτυο και καταναλώσεις, αποφασίζοντας πότε να φορτίσει, να εκφορτίσει, να εγχύσει ή να απορροφήσει ενέργεια. Οι inverter Heiwit Virgo (μονοφασικοί) και Lybra (τριφασικοί) είναι σχεδιασμένοι για μπαταρίες ιόντων νατρίου στα 48 V. Approfondisci.

MPPT

Detto anche: Maximum Power Point Tracking, ιχνηλάτης σημείου μέγιστης ισχύος

Κύκλωμα του inverter που ρυθμίζει την τάση και το ρεύμα των φωτοβολταϊκών συστοιχιών ώστε να εξάγει τη μέγιστη ισχύ καθώς μεταβάλλονται η ηλιακή ακτινοβολία και η θερμοκρασία. Περισσότερα MPPT επιτρέπουν συστοιχίες με διαφορετικούς προσανατολισμούς.

Λειτουργία UPS (backup)

Detto anche: EPS, τροφοδοσία έκτακτης ανάγκης, χρόνος μεταγωγής

Ικανότητα του υβριδικού inverter να τροφοδοτεί τις καταναλώσεις από την μπαταρία όταν λείπει το δίκτυο. Ο χρόνος μεταγωγής είναι το διάστημα μεταξύ της αποσύνδεσης του δικτύου και της επαναφοράς της τροφοδοσίας: 10 ms στο Virgo, λιγότερο από 10 ms στο Lybra.

Σταθερή αποθήκευση

Detto anche: σταθερή αποθήκευση, BESS

Σύστημα αποθήκευσης ενέργειας εγκατεστημένο σε σταθερό σημείο, όπως μια κατοικία, μια επιχείρηση ή ένας υποσταθμός, σε αντιδιαστολή με τις μπαταρίες για την κινητικότητα. Εδώ έχουν σημασία η διάρκεια, η ασφάλεια, η θερμική συμπεριφορά και το κόστος ανά κυκλωμένη kWh περισσότερο από την ενεργειακή πυκνότητα.

Retrofit αποθήκευσης

Detto anche: revamping, προσθήκη μπαταρίας σε υφιστάμενο σύστημα

Προσθήκη μπαταρίας σε φωτοβολταϊκό σύστημα που βρίσκεται ήδη σε λειτουργία. Με τις μπαταρίες Heiwit εγκαθίσταται ένας υβριδικός inverter Heiwit, ο μονοφασικός Virgo ή ο τριφασικός Lybra, συνδεδεμένος στη γραμμή AC: ο υφιστάμενος φωτοβολταϊκός inverter παραμένει. Οι inverter άλλων μαρκών δεν υποστηρίζουν το εύρος τάσης των μπαταριών νατρίου. Approfondisci.

Βαθμός προστασίας IP

Detto anche: IP65, IP66, Ingress Protection

Διψήφιος κωδικός του προτύπου IEC 60529 που δηλώνει την προστασία από σκόνη (πρώτο ψηφίο) και νερό (δεύτερο). IP66 σημαίνει πλήρως προστατευμένο από τη σκόνη και από ισχυρές δέσμες νερού· IP65 από δέσμες νερού.

CEI 0-21

Detto anche: πρότυπο CEI 0-21, τεχνικός κανόνας σύνδεσης ΧΤ

Ιταλικός τεχνικός κανόνας για τη σύνδεση ενεργών και παθητικών χρηστών στα δίκτυα χαμηλής τάσης. Οι inverter με αποθήκευση πρέπει να τον τηρούν για να συνδεθούν στο δίκτυο: οι inverter Virgo και Lybra της Heiwit διαθέτουν την πιστοποίηση CEI 0-21. Για το Virgo με την μπαταρία 48210 η πιστοποίηση εκδίδεται από την TÜV SÜD βάσει των δοκιμών τύπου. Για το Lybra με την μπαταρία HEIWIT-NA-48V210Ah η πιστοποίηση εκδίδεται από την TÜV Rheinland (πιστοποιητικό αρ. A3 50741827 0001). Approfondisci.

Derating

Detto anche: μείωση ισχύος

Αυτόματη μείωση της παρεχόμενης ισχύος όταν η θερμοκρασία, το υψόμετρο ή άλλες συνθήκες υπερβαίνουν ένα όριο, για την προστασία των ηλεκτρονικών. Το Virgo μειώνει την ισχύ πάνω από τους 40 °C, το Lybra πάνω από τους 45 °C.

LFP

Detto anche: φωσφορικός σίδηρος λιθίου, LiFePO4

Χημεία λιθίου με κάθοδο από φωσφορικό σίδηρο-λίθιο, σήμερα σημείο αναφοράς στην οικιακή αποθήκευση για τη σταθερότητα και τη διάρκειά της. Είναι το σωστό μέτρο σύγκρισης για τις μπαταρίες ιόντων νατρίου στη σταθερή αποθήκευση. Approfondisci.

NMC

Detto anche: νικέλιο μαγγάνιο κοβάλτιο, λίθιο NMC

Χημεία λιθίου με κάθοδο με βάση το νικέλιο, το μαγγάνιο και το κοβάλτιο, υψηλής ενεργειακής πυκνότητας, που χρησιμοποιείται κυρίως στα ηλεκτρικά οχήματα. Περιέχει κοβάλτιο και νικέλιο. Τα στοιχεία ιόντων νατρίου της Heiwit δεν περιέχουν κοβάλτιο. Η έκδοση 2027, με πολυανιονική κάθοδο NFPP, δεν περιέχει ούτε νικέλιο.

kWh και kW

Detto anche: κιλοβατώρα, κιλοβάτ, χωρητικότητα και ισχύς

Η kWh μετρά την αποθηκευμένη ενέργεια (τη χωρητικότητα της μπαταρίας), το kW την ισχύ με την οποία αυτή παρέχεται ή απορροφάται. Μια μπαταρία 10 kWh με 5 kW ονομαστικής ισχύος μπορεί να τροφοδοτήσει ένα φορτίο 5 kW για περίπου δύο ώρες.

Απόδοση πλήρους κύκλου

Detto anche: round-trip efficiency, απόδοση κύκλου

Σχέση μεταξύ της ενέργειας που αποδίδει η μπαταρία και εκείνης που δαπανήθηκε για τη φόρτισή της, συμπεριλαμβανομένων των απωλειών του inverter και του BMS. Όσο υψηλότερη είναι, τόσο λιγότερη ενέργεια χάνεται κατά το πέρασμα από την αποθήκευση.

Μπαταρίες σε παράλληλη σύνδεση

Detto anche: παράλληλες μονάδες, επέκταση της αποθήκευσης

Σύνδεση περισσότερων μονάδων μπαταρίας στον ίδιο inverter για να αθροιστεί η χωρητικότητά τους με σταθερή τάση. Οι inverter Heiwit δέχονται έως 3 μονάδες των 10 kWh, για 30 kWh συνολικά.

LCOS

Detto anche: Levelized Cost of Storage, σταθμισμένο κόστος αποθήκευσης

Κόστος κάθε kWh που διέρχεται από την μπαταρία στη διάρκεια της ζωής της, υπολογιζόμενο διαιρώντας το συνολικό κόστος του συστήματος με τη συνολική κυκλωμένη ενέργεια. Είναι ο αριθμός που έχει σημασία για τη σύγκριση τεχνολογιών και δεν ταυτίζεται με την τιμή τιμοκαταλόγου. Approfondisci.

Εξομάλυνση αιχμών

Detto anche: περικοπή αιχμών

Χρήση της μπαταρίας για την κάλυψη των αιχμών απορρόφησης από το δίκτυο, μειώνοντας τη συμφωνημένη ισχύ και τα σχετικά κόστη. Τυπική εφαρμογή της εμπορικής και βιομηχανικής αποθήκευσης.

Αυτοκατανάλωση

Detto anche: φωτοβολταϊκή αυτοκατανάλωση, ποσοστό αυτοκατανάλωσης

Μερίδα της ενέργειας που παράγεται από το φωτοβολταϊκό σύστημα και καταναλώνεται απευθείας από την εγκατάσταση, αντί να εγχέεται στο δίκτυο. Μια μπαταρία την αυξάνει μετατοπίζοντας την ενέργεια που παράγεται την ημέρα στις βραδινές ώρες. Approfondisci.