Solar Akülere Giriş

Solar aküler her geçen gün daha fazla kullanılıyor. Peki solar jel akü mü? Lityum akü mü? Hangisini kulanmalısınız? Seçim yaparken nelere dikkat etmelisiniz? Soruların cevapları için yazımızı okuyabilirsiniz. 

Güneş enerjisi ile elektrik üretimi ve enerji depolama bir elmanın iki yarısı gibidir. Güneş panelleri ile oluşturulmuş güneş enerjili bir sistemin depolama çözümü ile birleşmesi çok güçlü bir kombinasyon ortaya çıkarır. Elektrikler kesildiğinde ışıkları açık tutmak, elektrik faturasından tasarruf etmek ya da şebekenin ulaşmadığı bir noktada modern hayatın konforunu devam ettirmek istiyorsanız enerji depolama çözümüne ihtiyacınız var demektir. 

Enerji depolama halen pahalı bir opsiyon gibi görünse de günden güne düşen maliyetleri ve şebekenden bağımsız (off grid) sistemlerin yaygınlık kazanıyor olması depolama ürünlerine olan talebi artırmaktadır. 

Eğer güneş enerjili bir sistem için en iyi depolama çözümünü arıyorsanız, herkese uyan tek bir çözüm olmadığının altını çizmemiz gerekir. Bütçeniz ve depolamayı isteme nedeniniz hangi akü tipini seçeceğinizi belirleyecektir. Bu yazımızda en yaygın kullanılan kurşun-asit (lead acid) ve lityum iyon (lithium ion) akü çözümlerini masaya yatıracağız. Bu akü çeşitlerinin olumlu ve olumsuz yönlerini irdeleyerek seçim yapmanızı kolaylaştırmaya çalışacağız. 

Solar aküleri karşılaştırabilmemiz için gerekli en temel kavramlar

Akü çeşitlerini incelemeden önce vereceğimiz bilgileri anlamlı kılacak bazı önemli temel kavramları açıklamamız gerekir. Aküleri değerlendirmek için çok sayıda parametre olmakla birlikte aşağıda açıklayacağımız temel terimleri özümserseniz solar akünüzü seçmekte zorlanmayacağınızı düşünüyoruz. 

Kapasite

Akü kapasitesi, akünün depolayabileceği toplam elektrik miktarını gösterir. Akü kapasitesi kilowatt saat (kWh) ile ölçülür. Kapasite büyüdükçe depolanan enerji miktarı artıyor demektir. 

Türkiye’de akünün kapasitesi belirtilirken genellikle amper saat (Ah) birimi esas alınır. Örneğin herhangi bir internet alışveriş sitesinde X marka bir solar jel akünün ürün açıklamalarında 40Ah, 100Ah, 150Ah, 200Ah gibi değerler görürüz. İşte bu değerler kapasiteye işaret eder. 

En basit anlatımla 100 Ampersaatlik bir akü’ye 1 amper yük çeken bir cihaz bağlanırsa, akü bahsekonu yükü 100 saat boyunca besleyebilecek demektir. Kağıt üzerindeki bu değeri kesin kabul etmek pek tabi mümkün değildir. Çevresel faktörler, akünün yaşı ve teknolojisi gibi bir dizi faktör teori ile gerçek arasına mesafe koyar ancak bu durum, ürün açıklamasında belirtilen akü kapasitesini referans alarak seçim yapmamıza engel teşkil etmeyecektir. 

Voltaj (Güç)

Akü voltajı, akünün belirli bir anda sunabileceği enerji miktarını gösterir ve kilowatt (kW) ile ölçülür. Kapasite ve voltaj, güneş panellerinden gelen elektriği depolamada ve yükleri besleme noktasında çok yakın ilişki içerisindedir. Bunu şöyle açıklayalım. Yüksek kapasiteli bir akü fazla enerji depolayabiliyor demektir. Voltaj değeri yüksek bir akü ise fazla elektrik kullanan cihazları besleyebilir. 

Güneş enerjili sistemlerde kapasite ve voltajda yaygın biçimde tercih edilen bazı kombinasyonlar söz konusu olsa da asıl tercihi sizin ihtiyacınız belirleyecektir. Şebekeden bağımsız bir sistemde hem buzdolabı, hem TV hem aydınlatmayı saatler boyu kullanacaksanız başka, sadece aydınlatma ihtiyacınız varsa başka kombinasyon tercih etmeniz yerinde olacaktır. Kısacası güneş enerjisinin diğer alanlarında olduğu gibi depolama çözümlerinde de seçimi ihtiyacınız belirleyecektir.

Deşarj Derinliği (Depth of Discharge-DOD)

Deşarj Derinliği, en yalın haliyle akünün kullanabileceğiniz şarj miktarıdır. Örneğin 10 kWh kapasiteli bir akünün 7 kWh kapasitesini kullanabiliyorsanız deşarj derinliği (DOD) %70 demektir. Akü araştırması yaparken, ürün açıklamlarına dikkatli bakarsanız üreticilerin aküleri için önerdikleri maximum DOD değerini belirttiğini görürsünüz. Yeni teknoloji bazı akülerde bu değer %100 olarak belirtilirken solar jel akü ya da bazı diğer aküler için daha düşük olduğunu görürsünüz. DOD değeri yüksekse aküden daha fazla verim alıyorsunuz demektir. Zaten DOD değeri ile fiyat arasında doğru orantı söz konusudur. DOD değerini aşmak mümkün olmakla birlikte fiziğin temel yasaları gereği akünün ömrü kısalacak veya arıza yapacaktır. 

Akü Ömrü

Hepimizin cep telefonları ve tablet örnekleri nedeniyle iyi bildiğimiz üzere, pillerin performansı ilk aldığımız günkü gibi kalmamakta ve zamanla iyiden iyiye azalmaktadır. Örneğin cep telefonumuzu aldığımız ilk yıl şarj uzun giderken ilerleyen yıllarda aynı gün içinde bir kaç kez şarj etmek zorunda kalışımız bir vakıadır. 

Solar aküler ya da cep telefonu pili arasında temelde fark yoktur. Piller doğaları gereği belirli bir ömre, belirli bir şarj döngüsüne sahiptir. Ürün açıklamalarında akülere belirli bir şarj döngüsüne (cycle) ya da zamana (yıl/ay) göre garanti verildiğini görürsünüz. Dolayısıyla, akü tipi kadar üreticisi de önemlidir. Bu nedenle garanti edilen şarj döngüsünün/zamanın arkasında duracak bir üreticinin ürününü tercih etmek yerinde olacaktır.

En Çok Tercih Edilen Solar Akü (Batarya) Çeşitleri

Kurşun-Asit (Lead-Acid) Aküler

Kurşun-Asit (Lead-Acid) Aküler 100 yıldan uzun suredir hayatımızın parçası ve şebekeden bağımsız (off-grid) sistemlerde onyıllardır kullanılıyor. Temel prensipleri benzer olmakla birlikte Kurşun-Asit akülerin birden fazla çeşidi vardır. Islak hücreli (wet-cell), sulu tip kurşun asit, jel akü, AGM (emdirilmiş cam elyaf) akü gibi çok sayıda kurşun-asit akü çeşidi söz konusudur. Kurşun-asit aküler onyıllardır off grid sistemlerin birinci ve görece ucuz tercihi konumundadır. 

Gelgelelim kurşun-asit akülerin önemli bazı handikapları vardır. Örneğin elektrolitlerin şarj esnasında buharlaşmaması için  sulu tip akülere düzenli su eklemek gerekir. Solar jel aküler ve AGM aküler bu tarz bir bakıma ihtiyaç duymamakla birlikte sulu tip kurşuna aküye nazaran daha pahalı ve daha kısa ömürlüdür. Kurşun-asit akülerin tercih edilme nedeni kapasite ve fiyatla ilgilidir. Görece daha ucuz olmakla birlikte lityum iyon akülere (pillere) kıyasla daha düşük DOD değerine (%60 civarı) sahiptir. 

Akü ömrü daha kısa olduğu için birkaç yılda bir değiştirilmesi gerekir. Bazı premium kurşun-asit akü ürünleri daha uzun ömürlü olmakta birlikte muadili konumundaki premium lityum iyon akü (pil) ile kıyaslandığında benzer bir tablo ortaya çıkmaktadır. Garanti kılavuzuna uygun kullanılmaması durumunda bu süre daha da kısalabilmektedir. 

Bir diğer sıkıntılı durum ise daha ağır, daha hacimli olmaları ve aşırı şarj durumunda zehirli gaz yaymalarıdır. 

Özetlemek gerekirse, görece uygun fiyatlı olmaları ve uzun yıllardır kullanılan denenmiş ürün olmaları kurşun-asit aküleri solar depolama çözümlerinde on yıllardır tercih edilir kılmaktadır. Öte yandan, düşük DOD değerleri, düzenli bakım gereksinimi ve görece kısa ömürlü olmaları olumsuz yönleridir. 

Lityum İyon Aküler (Lityum İyon Piller) 

Teknolojisi giderek gelişen ve günden güne maliyetleri düşen lityum iyon aküler güneş enerjili sistemler için her geçen gün daha tercih edilir hale gelmektedir. Daha küçük ebatları, kullanışlı ve daha performanslı olmalarıyla öne çıkmaktadırlar. DOD değerleri %80-%90 düzeyindedir. Buna karşılık kurşun asit akülere kıyasla daha maliyetlidir. 

Bardağın dolu tarafına bakacak olursak, uzun ömürlü oluşu, daha stabil performansa sahip olması ve bakım gerektirmeyişi nedenleriyle bütçe elveriyorsa birinci tercih olmayı hak etmektedir. 

Bir diğer inceleme yazımızda lityum iyon akülerin farklı teknolojilerini masaya yatıracağız. Solaravm ekibi olarak hepinize bol güneş enerjili günler diliyoruz. 

Kaynak: https://www.paradisesolarenergy.com/blog/the-best-batteries-for-solar-power-storage