ישנם יתרונות וחסרונות הקשורים לשתי הכימיות העיקריות של הסוללות המשמשות בפרויקטים סולאריים + אחסון. סוללות עופרת-חומצה קיימות זמן רב יותר וקלות יותר להבנה, אך קיבולת האחסון שלהן מוגבלת.סוללת ליתיום-יוןיש להם אורך חיים ארוך יותר והם קלים יותר במשקל אך מטבעם יקרים יותר.

מתקני אחסון מורכבים בדרך כלל מסוג סוללה אחד, כמו ב-LG Chem, כאן. צילום באדיבות GreenBrilliance

האם ניתן לשלב את היתרונות של כל רכיב כימי כדי ליצור סוללת גיבוי אחת בעלת קיבולת גבוהה וחסכונית?

האם צריך לפרק את סוללת העופרת-חומצה רק כדי לנצל את הפונקציות של סוללת ליתיום-יון חדשה? האם ניתן להוסיף סוללות עופרת-חומצה זולות יותר למערכת הליתיום כדי לעמוד בקיבולת מסוימת של קילוואט-שעה?

כל השאלות החשובות עם תשובה פחות מוגדרת: זה תלוי. קל יותר ופחות מסוכן להיצמד לכימיה אחת, אבל יש כמה פתרונות עוקפים.

גורדון גאן, מהנדס חשמל בחברת Freedom Solar Power בטקסס, אמר שכנראה ניתן לחבר סוללות עופרת-חומצה וליתיום יחד, אך רק באמצעות צימוד AC.

"בהחלט לא ניתן לחבר סוללות עופרת-חומצה וליתיום לאותו אפיק DC", הוא אמר. "במקרה הטוב, זה יהרוס את הסוללות, ובמקרה הרע... שריפה? פיצוץ? קריאה של רצף המרחב-זמן? אני לא יודע."

ק. פרד ווהמאייר, סגן נשיא בכיר להנדסה בחברת סוללות עופרת-חומצה US Battery Manufacturing Co., סיפק הסבר נוסף.

"זה אפשרי, אבל זה לא יהיה פשוט כמו הוספת סוללות עופרת-חומצה למערכת סוללות הליתיום. שתי המערכות יפעלו למעשה באופן עצמאי", אמר ווהמאייר. "מערכת סוללות הליתיום עדיין תידרש להיות נשלטת על ידי מערכת ניהול מערכות (BMS) משלה עם מטען ובקר טעינה משלה. מערכת סוללות העופרת-חומצה תצטרך מטען ו/או בקר טעינה משלה, אך לא תצטרך BMS. שתי המערכות יוכלו לספק את העומסים השווים במקביל, אך ייתכן שיהיה צורך בבקרה מסוימת כדי להקצות בבטחה את חלוקת העומסים בין שתי המערכות הכימיות."

טרוי דניאלס, מנהל שירותים טכניים של יצרנית סוללות LFP, SimpliPhi Power, אינו ממליץ לערבב את אותה כימיה של סוללות, שלא לדבר על כימיה שונה במערכת אחת, אך הוא מכיר בכך שניתן לעשות זאת.

"כמה דרכים לשלב יהיו שתי מערכות מבודדות (מטען וממיר) שיכולות לחלוק עומס משותף או אפילו לפצל עומסים חשמליים נדרשים", אמר. "ניתן להשתמש גם במתג העברה; עם זאת, משמעות הדבר היא שרק סט אחד של סוללות או חומרים כימיים יוכלו להיטען או לפרוק בכל פעם וסביר להניח שיהיה צורך בהעברה ידנית."

הפרדת עומסים והקמת שתי מערכות היא לרוב משימה מורכבת יותר ממה שרבים רוצים לעבור עליה.

"לא עסקנו במערכת היברידית של ליתיום/עופרת-חומצה ב-Freedom Solar כי זו לא תהיה תוספת זולה, ואנחנו מנסים לשמור על התקנות הסוללות שלנו פשוטות על ידי שימוש רק בכימיה אחת של הסוללה ובמוצר סוללה אחד", אמר ג'וש מיד, מנהל PE ותכנון.

יש חברה אחת שמנסה להפוך את השילוב של שתי הכימיות למעט קל יותר. יצרנית מוצרי החשמל הניידים Goal Zero מציעה תחנת כוח ניידת Yeti מבוססת ליתיום שניתן להשתמש בה לגיבוי חלקי ביתי. Yeti 3000 היא סוללת ליתיום NMC בהספק של 3 קוט"ש ובמשקל של 70 ליברות שיכולה לתמוך בארבעה מעגלים. אם נדרשת הספק נוסף, Goal Zero מציעה את מודול ההרחבה Yeti Link שלה המאפשר הוספת סוללות הרחבה עופרת-חומצה. כן, זה נכון: ניתן לשלב את סוללת הליתיום Yeti עם עופרת-חומצה.

"מיכל ההרחבה שלנו הוא סוללת עופרת-חומצה מסתורית, בעלת מחזוריות. זה מאפשר לך להשתמש באלקטרוניקה ב-Yeti [מערכת מבוססת ליתיום] אבל מרחיב את הסוללה", אמר ביל הרמון, מנכ"ל Goal Zero. "עם 1.25 קילוואט-שעה כל אחת, אתה יכול להוסיף כמה [סוללות עופרת-חומצה] שתרצה. הלקוח יכול פשוט לחבר אותן. פתאום אתה מקבל את הניידות של סוללת הליתיום וסוללות העופרת-חומצה הזולות שיש בבית."

הבעיות הגדולות ביותר בניסיון לחבר ליתיום ועופרת-חומצה יחד הן המתחים השונים שלהם, פרופילי הטעינה ומגבלות הטעינה/פריקה. אם הסוללות אינן מאותו מתח או שהן נפרקות בקצב שונה, החשמל יעבור במהירות זו מזו. כאשר החשמל פועל במהירות, מתעוררות בעיות חימום ופוגעות ביעילות מחזור הסוללה.

Goal Zero מנהלת את המצב הזה בעזרת מכשיר Yeti Link שלה. Yeti Link היא למעשה מערכת ניהול סוללות מתוחכמת המתאימה לסוללת הליתיום המקורית של Yeti, שמנהלת מתחים וטעינה בין הכימיות השונות.

"Yeti Link מווסת את העברת הכוח בין הסוללות", אמר הרמון. "אנחנו מגנים בצורה בטוחה, כך שסוללת הליתיום אפילו לא יודעת שהיא מחוברת לסוללת עופרת-חומצה."

ה-Yeti 3000 אולי קטן יותר מסוללות ליתיום ביתיות מסורתיות - לדגמי LG Chem. טסלה וסונטס יש בדרך כלל לפחות 9.8 קוט"ש של חשמל - אבל זה הערך שלו, אמר הרמון. ואם מישהו יכול להרחיב אותו עד לרף של 9 קוט"ש עם כמה סוללות עופרת זולות יותר וגם לקחת את סוללת הליתיום איתו לקמפינג או טיולים, למה לא?

"המערכת שלנו מיועדת לכל האנשים במדינה שאין להם 15,000 דולר להשקיע במתקן אגירת אנרגיה. ואז כשאני מסיים, כל מה שנותר לי הוא משהו שמותקן באופן קבוע בבית שלי", אמר הרמון. "יטי מיועדת לאלו שפגיעים למה שהם מוציאים עליו כסף. המערכת שלנו מותקנת בעלות כוללת של 3,500 דולר."

Goal Zero נמצא כעת בדור החמישי של המוצר, כך שהיא בטוחה ביכולות השילוב של ליתיום-עופרת. אבל עבור רבים אחרים שפחות מרגישים בנוח לערבב את הכימיה של הסוללה באופן ישיר, ניתן להתקין שתי מערכות מבודדות ועצמאיות באותו עסק או משק בית - כל עוד המערכת מותקנת על ידי איש מקצוע בתחום החשמל.

"דרך פשוטה ובטוחה יותר להוסיף קיבולת אחסון בעלות נמוכה יותר למערכת ליתיום קיימת תהיה לחלק את העומסים ולהקצות אותם בנפרד לשתי מערכות הסוללות", אמר ווהמאייר מ-US Battery. "בכל מקרה. יש לבצע זאת על ידי איש מקצוע מיומן כדי לשמור על הבטיחות".