Kaj moramo vedeti pred nakupom hranilnika?

Pri investiciji v baterijski hranilnik električne energije imamo običajno dva glavna cilja:

• čim krajša povračilna doba,
• čim večji skupni zaslužek.

Ker hranilnik predstavlja pomembno naložbo, je ključno razumeti parametre, ki neposredno vplivajo na donosnost in življenjsko dobo sistema.

👉 V blogu bomo predstavili ključne dejavnike, na katere morate biti pozorni pred nakupom hranilnika.

1. Izbira tehnologije

Na globalnem trgu shranjevanja električne energije danes prevladujejo litij-železo-fosfatni (LFP) hranilniki. Razlog je kombinacija varnosti, stabilnosti, cenovne dostopnosti in odsotnosti kobalta (kar zmanjša tako stroške kot etične dileme).

Kako nastane hranilnik?

• osnovni gradnik je celica (3,2 V),
• celice so povezane v modul,
• moduli v rack ali cluster,
• ti pa so združeni v kabinete ali kontejnerje.

🔎 Zanimivost: večina hranilnikov na svetu uporablja celice treh proizvajalcev – CATL, BYD in EVE. Te celice ali kar baterijske module nato različna podjetja sestavijo in jih kot lastne produkte ponudijo na trgu.

Vsak baterijski sistem poleg celic, modulov in rackov vključuje tudi PCS (Power Conversion System) – dvosmerni pretvornik, ki predstavlja ključni podsistem za pretvorbo DC ↔ AC. Baterije namreč vedno delujejo na enosmerni tok (DC), medtem ko elektroenergetsko omrežje uporablja izmenični tok (AC).

Dodatni ključni del baterijskega sistema je sistem za upravljanje toplote (thermal management system). Njegov glavni cilj je ohranjati baterijske celice v optimalnem temperaturnem območju delovanja ter zagotavljati enakomerno temperaturo v celotnem sistemu.

Na voljo sta predvsem dve tehnologiji hlajenja:

• zračno hlajenje, ki se uporablja pri manjših in gospodinjskih hranilnikih, kjer so toplotne obremenitve manjše,
• tekočinsko hlajenje, ki je od leta 2024 naprej postalo standard pri večini industrijskih in večjih hranilnikov, saj omogoča učinkovitejše in stabilnejše odvajanje toplote.

Prednosti tekočinskega hlajenja: visoka učinkovitost, zanesljivo delovanje in preizkušena tehnologija.

Slabosti: več mehanskih komponent (črpalke, cevi, ventili), kar pomeni več potencialnih točk okvare in nekoliko višje stroške vzdrževanja.

2. Moč, kapaciteta in C-rate

Vsak hranilnik definirajo trije osnovni parametri:

1. Moč (kW) – označuje največjo trenutno električno moč, ki jo lahko hranilnik odda ali sprejme.
2. Kapaciteta (kWh) – pove, koliko električne energije lahko shranimo.
3. C-rate – razmerje med močjo (kW) in kapaciteto (kWh) hranilnika, ki kaže, kako hitro lahko baterija oddaja ali sprejema električno energijo.

👉 Primer: baterija 100 kW / 200 kWh, ki ima C-rate = 0,5, kar pomeni, da se lahko popolnoma napolni ali izprazni v približno dveh urah.

3. DoD – globina praznjenja (ang. Depth Of Discharge)

Ponavadi baterij ne praznimo do 0 % in ne polnimo do 100 %, ker to pospeši njihovo degradacijo (izguba kapacitete).

Najpogosteje se uporablja območje 5–95 % SoC (State of Charge) oz. odvisno od proizvajalca.

• S tem sicer izgubimo del uporabne kapacitete (npr. uporabimo 90 kWh namesto 100 kWh, kar nam posledično zniža donosnost),
• vendar se s tem podaljša življenjska doba.

📌 Optimum: baterije dlje časa zdržijo, če so v povprečju bolj prazne kot polne. Idealno je okoli 25 % SoC.

Če bi baterijo v letu 2024 uporabljali za namene tržne arbitraže (nakup in prodaja energije na trgu za dan vnaprej) bi bilo povprečno stanje napoljnjenosti (oz. state of charge) v povprečju 30 % - kar je blizu optimuma.

Vedno preverite ali proizvajalec navaja nazivno ali uporabno kapaciteto – razlika lahko pomeni precej drugačne prihodke.

4. Učinkovitost polnjenja/praznjenj

Ko v baterijo shranimo energijo, je nikoli ne dobimo nazaj v celoti. Del energije se izgubi zaradi notranje upornosti celic, pretvorbe toka (DC ↔ AC), hlajenja in drugih pomožnih sistemov. Zato je učinkovitost polnjenja/praznjenja – v angleščini round trip efficiency (RTE) – eden od pomembnih parametrov baterijskega hranilnika.

Tipične vrednosti so med 85 in 89 %, pri čemer se skozi življenjsko dobo zmanjšajo za približno 1 %. Pri tem je zelo pomembno preveriti, ali je v RTE vključena tudi lastna raba (npr. poraba energije za hlajenje/gretje ali drugih delovanje pomožnih sistemov). Ker je ta poraba odvisna od zunanje temperature in intenzivnosti delovanja hladilnega sistema, lahko vpliva na dejanski izkoristek v danem trenutku. Zato se običajno definira na AC strani brez lastne rabe, pomembno pa je preveriti tudi najnižji možen RTE skupaj z maksimalno lastno rabo.

5. Degradacija – neizogibna realnost

Vsaka baterija skozi čas izgublja kapaciteto. To zmanjšuje prihodke in vpliva na povračilno dobo investicije.

Obstajata dve glavni obliki degradacije:

1. koledarska degradacija (calendar) – zmanjševanje kapacitete zaradi staranja skozi čas, tudi če baterija ni v uporabi,
2. operativna degradacija (throughput) – zmanjševanje kapacitete zaradi polnjenja in praznjenja, torej zaradi dejanske uporabe.

Proizvajalci pogosto navajajo npr. 7000 ciklov @ 70 % EOL. To pomeni, da bo po 7000 ciklih polnjenja in praznjenja kapaciteta padla na 70 % začetne.

⚠️ A pazite: ti podatki običajno ne vključujejo koledarske degradacije.

Poleg tega so cikli navedeni s strani proizvajalca (hitro polnjenje, 30 min pavza, hitro praznjenje) precej drugačni od realne uporabe v industriji, kjer se baterija običajno polni in prazni 1–2x na dan več let.

👉 Rezultat: v praksi bo kapaciteta po 10 letih nižja, kot je zapisano v katalogu.

Ključni povzetki:

• LFP je trenutno glavna tehnologija baterijskih celic.
• Večina večjih baterijskih sistemov uporablja tekočinsko hlajenje
• Razlika med nazivno in uporabno kapaciteto lahko bistveno vpliva na donosnost naložbe.
• Podatke o degradaciji, ki jih navajajo proizvajalci, je treba jemati previdno – dejanska zmogljivost baterije v praksi je lahko nižja od deklarirane.

💡 Bottom line: nakup hranilnika ni samo tehnična odločitev, ampak finančna strategija. Razumevanje osnovnih parametrov vam pomaga oceniti, ali bo hranilnik res ustvarjal dodano vrednost – in koliko časa.

V naslednjem blogu boste izvedeli: Kdaj lahko pričakujem povračilo investicije v hranilnik?