A nátrium-ionos akkumulátorok szószedete

Ez a szószedet egy-két mondatban elmagyarázza azokat a kifejezéseket, amelyek a nátrium-ion akkumulátorokról, a napelemes energiatárolásról és a hibrid inverterekről szóló beszélgetésekben visszatérnek. A meghatározások általánosak; ahol a kifejezés közvetlenül a Heiwit termékeire vonatkozik, ott a konkrét adat is szerepel, a részletes oldalra vezető hivatkozással.

Nátrium-ion akkumulátor

Detto anche: sodium-ion battery, Na-ion, nátriumakkumulátor

Újratölthető akkumulátor, amelyben a töltéshordozó a nátriumion (Na⁺) a lítiumion helyett. A működési elv ugyanaz, mint a lítium-ion akkumulátoroké; az elektródák anyaga más, és nem tartalmaz lítiumot. A Heiwit cellái kobaltot sem tartalmaznak. Approfondisci.

Sós akkumulátor

Detto anche: sós akkumulátorok, salt battery

Olaszországban ezzel a közismert elnevezéssel jelölik a nátrium-ionos akkumulátorokat, mivel a nátrium a nátrium-kloridból, azaz a konyhasóból származik. A kifejezést más technológiákra is használják, például a nátrium-nikkel-klorid (ZEBRA) és a sós víz alapú akkumulátorokra: a Heiwit kizárólag nátrium-ionos akkumulátorokat gyárt. Approfondisci.

NFPP

Detto anche: Na4Fe3(PO4)2P2O7, nátrium-vas-foszfát-pirofoszfát, polianionos cellák

Nátriumon, vason, valamint foszfát- és pirofoszfátcsoportokon alapuló polianionos katódanyag. A nátrium egy merev, háromdimenziós rácsban mozog, ami hosszú távú és szélsőséges hőmérsékleti stabilitást biztosít, viszont az energiasűrűség alacsonyabb, mint a rétegzett oxidoké. Ez a Heiwit rendszerek 2027-es változatának celláiban használt kémia, 9000 ciklusos élettartammal; a 2025-2026-os rendszerek rétegzett oxidos cellákat használnak. Approfondisci.

Réteges oxidok

Detto anche: layered oxide, NaxTMO2

A nátrium-ionos akkumulátorokhoz használt katódanyagok családja, amelyekben az ionok az átmeneti fémek oxidrétegei közé illeszkednek. Kilogrammonként több energiát nyújtanak, mint a polianionos anyagok, de a rétegek minden ciklus során tágulnak és összehúzódnak.

Katód

Detto anche: pozitív elektróda

A cellának pozitív elektródája: kisüléskor fogadja az anód felől érkező nátriumionokat. A katód anyaga (NFPP, réteges oxidok, lítium-LFP) nagyban meghatározza az akkumulátor teljesítményét és élettartamát.

Anód

Detto anche: negatív elektróda, hard carbon

A cellának az a negatív elektródája, amely feltöltéskor a nátriumionokat fogadja be. A nátrium-ionos akkumulátorokban általában kemény szént (hard carbon) használnak, mivel a lítiumcellákban használt grafit nem képes jól megkötni a nátriumot.

Elektrolit

Olyan folyadék vagy szilárd anyag, amely elválasztja az anódot és a katódot, és átengedi az ionokat, de nem engedi át az elektronokat. Az elektronok a külső áramkörön haladnak: ez az áramlás táplálja a fogyasztókat.

Áramgyűjtő

Detto anche: current collector

Fémlemez, amelyre az egyes elektródák aktív anyagát felviszik. A nátrium-ionos cellákban mindkét kollektor alumíniumból készülhet, míg a lítium esetében az anódhoz rézre van szükség: ez teszi lehetővé a nulla voltos tárolást.

Tárolás 0 V-on

Detto anche: zero-volt storage, szállítás 0 V-on

Az alumínium kollektoroknak köszönhetően a nátrium-ion akkumulátorok teljesen lemeríthetők, így maradék energia nélkül tárolhatók és szállíthatók. A lítium-akkumulátorok nem bírják a nulla voltot, mert a réz kollektor károsodik.

BMS

Detto anche: Battery Management System, akkumulátorkezelő rendszer

Olyan elektronika, amely ellenőrzi az egyes cellák feszültségét, áramát és hőmérsékletét, kiegyensúlyozza az akkumulátorcsomagot, kiszámítja a töltöttségi állapotot és az egészségi állapotot, valamint leállítja a töltést és a kisütést, ha azok túllépik a biztonsági határértékeket. A Heiwit akkumulátorokban ez a rendszer be van építve, és CAN-buszon keresztül kommunikál az inverterrel.

SoC (töltöttségi állapot)

Detto anche: State of Charge, töltöttségi állapot

Az akkumulátorban rendelkezésre álló energia aránya a teljes kapacitáshoz viszonyítva. Ez a BMS által kiszámított becslés, nem pedig közvetlen mérés: ezért újrakalibrálás után lépésenként változhat. Approfondisci.

SoH (egészségi állapot)

Detto anche: State of Health

Az akkumulátor jelenlegi kapacitásának és eredeti kapacitásának aránya, százalékban kifejezve. Az öregedést jellemzi: egy 90%-os SoH értékű akkumulátor annak az energiának a 90%-át tárolja, amennyit újonnan tárolt.

DoD (lemerülési mélység)

Detto anche: Depth of Discharge, lemerülési mélység

A kapacitás azon része, amelyet egy ciklus során valóban felhasználnak. A megadott ciklusszámot mindig a vizsgálati DoD értékkel együtt kell értelmezni: a 80%-os DoD mellett mért 6500 ciklus nem hasonlítható össze az 50%-on mért ciklusokkal.

Töltési és kisütési ciklus

Detto anche: ciklus, cycle

Egy teljes feltöltés, amelyet egy teljes lemerülés követ, vagy ennek megfelelő érték részciklusok összegzésével. Ez az az egység, amellyel az akkumulátor élettartamát mérik.

Ciklusélettartam

Detto anche: cycle life, ciklusszám

Azon ciklusok száma, amelyeket egy cella elvisel, mielőtt a kapacitása egy adott érték – általában a kezdeti kapacitás 80%-a – alá csökken, a megadott vizsgálati körülmények között. Ez nem években kifejezett élettartam: a hőmérséklettől, az átlagos töltési szinttől és a valós kisütési mélységtől függ. Approfondisci.

C-ráta

Detto anche: töltési sebesség, C-érték

Az áram és a névleges kapacitás aránya: 1C egy óra alatt tölti fel vagy meríti le az akkumulátort, 0,5C pedig két óra alatt. Az alacsonyabb C-érték meghosszabbítja a cellák élettartamát.

Önkisülés

Detto anche: self-discharge

Töltésveszteség, amelyet az akkumulátor nyugalmi állapotban, csatlakoztatott fogyasztók nélkül szenved el. Több Heiwit akkumulátoron ezt havi 0,35%-nak mérték, ami 539 nap alatt 6%-nak felel meg, szobahőmérsékleten és Milánó szélességi fokán. Approfondisci.

Energiasűrűség

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

Tárolt energia tömegegységre (Wh/kg) vagy térfogategységre (Wh/l) vetítve. A nátrium-ionos cellákban ez az érték alacsonyabb, mint a lítium-ionos cellákban: ez a mobil alkalmazásoknál fontos, a helyhez kötött tárolásnál viszont sokkal kevésbé, ahol a tömeg és a térfogat csak a telepítés napján játszik szerepet. Approfondisci.

Termikus elszabadulás

Detto anche: termikus elszabadulás

Láncreakció, amelynek során egy cella által termelt hő felgyorsítja azokat a reakciókat, amelyek további hőt termelnek, egészen a tűz keletkezéséig. A polianionos anyagok stabilitása csökkenti az NFPP cellák hajlamát a láncreakció kiváltására; a biztonság azonban a teljes rendszer tulajdonsága marad, nem csupán az egyes celláké. Approfondisci.

Hibrid inverter

Detto anche: hybrid inverter, energiatárolós inverter

Olyan inverter, amely egyszerre kezeli a napelem-rendszert, az akkumulátort, a hálózatot és a fogyasztókat, és eldönti, mikor kell tölteni, lemeríteni, betáplálni vagy felvenni az energiát. A Heiwit Virgo (egyfázisú) és Lybra (háromfázisú) invertereket 48 V-os nátrium-ion akkumulátorokhoz tervezték. Approfondisci.

MPPT

Detto anche: Maximum Power Point Tracking, maximális teljesítménypont-követő

Az inverter áramköre, amely a napelemes stringek feszültségét és áramát úgy szabályozza, hogy a sugárzás és a hőmérséklet változásával is a lehető legnagyobb teljesítményt nyerje ki belőlük. Több MPPT esetén különböző tájolású stringek is használhatók.

UPS funkció (tartalék áramellátás)

Detto anche: EPS, vészáramellátás, átkapcsolási idő

A hibrid inverter azon képessége, hogy a hálózat kimaradása esetén akkumulátorról táplálja a fogyasztókat. Az átkapcsolási idő a hálózat lekapcsolása és az áramellátás visszaállása közötti időtartam: a Virgo esetében 10 ms, a Lybra esetében kevesebb mint 10 ms.

Helyhez kötött energiatárolás

Detto anche: helyhez kötött energiatárolás, BESS

Fix helyre telepített energiatároló rendszer, például lakóházban, vállalatnál vagy transzformátorállomáson, szemben a mobilitási célú akkumulátorokkal. Itt a tartósság, a biztonság, a termikus viselkedés és az átciklizált kWh-ra vetített költség fontosabb, mint az energiasűrűség.

Energiatároló utólagos beépítése

Detto anche: revamping, akkumulátor hozzáadása meglévő rendszerhez

Akkumulátor hozzáadása egy már működő napelemes rendszerhez. A Heiwit akkumulátorok esetében egy Heiwit hibrid invertert telepítenek, az egyfázisú Virgót vagy a háromfázisú Lybrát, amelyet az AC oldalra kötnek: a meglévő napelemes inverter a helyén marad. Más gyártók inverterei nem támogatják a nátrium akkumulátorok feszültségtartományát. Approfondisci.

IP-védelmi fokozat

Detto anche: IP65, IP66, Ingress Protection

Az IEC 60529 szabvány kétjegyű kódja, amely a por (első számjegy) és a víz (második számjegy) elleni védelmet jelzi. Az IP66 azt jelenti, hogy a készülék teljesen porvédett és ellenáll az erős vízsugárnak; az IP65 a vízsugár elleni védelmet jelenti.

CEI 0-21

Detto anche: CEI 0-21 szabvány, kisfeszültségű hálózati csatlakozás műszaki szabálya

Olasz műszaki szabály az aktív és passzív felhasználók kisfeszültségű hálózatokra való csatlakoztatásához. Az energiatárolós invertereknek meg kell felelniük ennek ahhoz, hogy a hálózatra csatlakoztathatók legyenek: a Heiwit Virgo és Lybra inverterei CEI 0-21 tanúsítvánnyal rendelkeznek. A Virgo és a 48210 akkumulátor kombinációjára a tanúsítványt a TÜV SÜD adta ki a típusvizsgálatok alapján. A Lybra és a HEIWIT-NA-48V210Ah akkumulátor kombinációjára a tanúsítványt a TÜV Rheinland adta ki (tanúsítvány száma: A3 50741827 0001). Approfondisci.

Derating

Detto anche: teljesítménycsökkentés

A leadott teljesítmény automatikus csökkentése, amikor a hőmérséklet, a tengerszint feletti magasság vagy más körülmények egy határértéket meghaladnak, az elektronika védelme érdekében. A Virgo 40 °C felett, a Lybra 45 °C felett csökkenti a teljesítményt.

LFP

Detto anche: lítium-vas-foszfát, LiFePO4

Lítiumalapú kémia lítium-vas-foszfát katóddal, amely stabilitása és tartóssága miatt ma a lakossági energiatárolás referenciája. Ez a helyes összehasonlítási alap a nátrium-ion akkumulátorokhoz a helyhez kötött alkalmazásokban. Approfondisci.

NMC

Detto anche: nikkel-mangán-kobalt, NMC lítium

Nikkel, mangán és kobalt alapú katóddal rendelkező, nagy energiasűrűségű lítiumkémia, amelyet elsősorban elektromos járművekben használnak. Kobaltot és nikkelt tartalmaz. A Heiwit nátrium-ion cellái nem tartalmaznak kobaltot. A 2027-es változat NFPP polianionos katóddal nikkelt sem tartalmaz.

kWh és kW

Detto anche: kilowattóra, kilowatt, kapacitás és teljesítmény

A kWh a tárolt energiát (az akkumulátor kapacitását) méri, a kW pedig azt a teljesítményt, amellyel az energia leadása vagy felvétele történik. Egy 10 kWh-s, 5 kW nominális teljesítményű akkumulátor körülbelül két órán át képes egy 5 kW-os fogyasztót táplálni.

Körfolyamat-hatásfok

Detto anche: round-trip efficiency, ciklushatásfok

Az akkumulátor által visszaadott és a feltöltésére fordított energia aránya, beleértve az inverter és a BMS veszteségeit is. Minél magasabb, annál kevesebb energia veszik el a tárolón való áthaladás során.

Párhuzamosan kapcsolt akkumulátorok

Detto anche: párhuzamos modulok, a tárolókapacitás bővítése

Több akkumulátormodul csatlakoztatása ugyanahhoz az inverterhez, hogy változatlan feszültség mellett összeadódjon a kapacitásuk. A Heiwit inverterek legfeljebb 3 db 10 kWh-s modult fogadnak, összesen 30 kWh-t.

LCOS

Detto anche: Levelized Cost of Storage, a tárolás szintezett költsége

Az akkumulátoron az élettartama során áthaladó minden egyes kWh költsége, amelyet a rendszer teljes költségének az összesen átciklizált energiával való elosztásával számítanak ki. Ez az a szám, amely a technológiák összehasonlításánál számít, és nem azonos a listaárral. Approfondisci.

Csúcsigény-kiegyenlítés

Detto anche: csúcsok levágása

Az akkumulátor használata a hálózatból történő vételezés csúcsainak fedezésére, ezzel csökkentve a lekötött teljesítményt és az ahhoz kapcsolódó költségeket. Az ipari és kereskedelmi energiatárolás tipikus alkalmazása.

Önfogyasztás

Detto anche: napelemes önfogyasztás, önfogyasztási arány

A napelemes rendszer által termelt energia azon része, amelyet a fogyasztó közvetlenül felhasznál, ahelyett hogy a hálózatba táplálná. Az akkumulátor növeli ezt az arányt, mivel a nappal megtermelt energiát az esti órákra tolja át. Approfondisci.