Резерв 10 кВтч за 100 тыс. руб. из ячеек электромобиля для дилетанта

Добрый день, уважаемые форумчане.
Живу в частном доме недалеко от Тюмени. У нас регулярно (10-20 раз в год, зимой и летом) отключают эл. энергию на 1-5 часов. Есть бензогенератор 5 кВт (запускается вручную). Он вполне справляется с задачей резервирования, когда я дома. Но при отключении света в мое отсутствие (в течение рабочего дня, отпуска и др.) завести генератор и контролировать его работу некому. Кроме того, генератор размещен в одном из подсобных помещений дома (рядом с котельной, выхлоп организован на улицу), что не позволяет пользоваться им длительное время (сильный шум, нагрев помещения при работе).

Первоначально разместил его здесь, чтоб избежать проблем с зимним пуском. Сейчас считаю такое решение ошибочным.

 

В общем, генератор в качестве резерва меня не вполне устраивает (даже при условии переноса на улицу и организации автоматического запуска). Решил заморочиться системой резервного электропитания на АКБ. В перспективе планирую использовать систему в качестве частично автономного энергоснабжения, установив солнечные панели (напрягает зависимость от центральных сетей в наше неспокойное время). Для себя определил бюджет системы: 100-130 тыс. руб. (без учета СБ), больше пока не готов потратить.
Закупать и монтировать оборудование хочу самостоятельно, хотя дилетант в вопросах электрики. Но учусь, читаю форум и другие источники. И руки, вроде, из нужного места растут. Буду признателен за дельные советы от бывалых.

 

Дом у меня довольно большой. В щиток заведено три фазы. На одной (которую хочу резервировать) - все критически важные потребители:
- котельная: газовый (или резервный дизельный) котел отопления; циркуляционные насосы отопления (4 контура); скважинный насос и насос поддержания давления в системе водопровода; тэн бойлера горячей воды (в летнем режиме);
- розетки 1-го и цокольного этажей (две морозильные камеры, холодильник и др.);
- гараж (автоматические ворота и др.);
- обогреватель птичника в зимнее время.
Остальное не так критично (освещение, кухонные электроприборы, TV, ПК, интернет, кондиционеры и прочее).
Мощность важных потребителей оценил в 2-5 кВт, минимальную емкость АКБ - 10-12 кВтч.

 

Аккумуляторные батареи.
Недорогие свинцово-кислотные батареи сразу не стал рассматривать ввиду небольшого срока службы и необходимости обслуживания (проверки уровня электролита и доливки воды). Оценив стоимость современных необслуживаемых АКБ и сопоставив с бюджетом, остановился на литий-ионных б/у элементах силовой батареи электромобиля Ниссан Лиф (сам эксплуатирую электромобиль, мне эта тема близка).
Новые элементы (состоят из 4-х ячеек номинальным напряжением 3,8В, соединенных 2s2p) имеют напряжение 7,6 В, емкость 66,2 Ач (примерно 0,5 кВтч).

В б/у ячейках предполагаю падение емкости примерно на 50%, но, думаю, для моих целей хватит еще на 10-15 лет эксплуатации. Цена б/у элементов на рынке: 1300-1900 руб/шт.
Планирую собрать 42 элемента в сборку 7s6p (примерная емкость 10 кВт*час), использовать с инвертором напряжением 48В (для уменьшения силы тока и потерь в проводах).

 

Какая наивность... Класcический Li-ion с годами превращается в условную тыкву даже без эксплуатации чисто за счёт роста внутреннего сопротивления. Точно так же он не очень любит нахождения в буферном режиме (основной режим эксплуатации в составе ИБП).
Вообще условно АКБ считается не пригодным к эксплуатации (производителями АКБ) если произошло снижение ёмкости до 80% от номинала. Посмотрите любой даташит на фактически любой тип АКБ там почитай все графики циклирования заканчиваются как раз эдак на 80%.

То, что у нас владельцы электроповозок юзают батарейки с остаточными 50% это от нужды, они же в БУ виде обычно уже приходят прилично ушатанными, а новая батарейка стоит скорее всего дороже чем было уплочено за БУ авто

зы. как то продавал лиферные ячейки с потерей ёмкости от номинала 5-7% нос воротили... а тут остаток 50% и типа нормалёк

 

Дел

 

Мое почтение уважаемому VoronNew за внимание к новой теме.
Уловил из Ваших слов, что Li-ion, особенно б/у, не годится для резервного питания.
Не совсем понял про наивность с моей стороны. То, что новые LiFePo лучше, чем б/у Li-ion, это и ежику понятно, не то что VoronNew. Но, как Вы правильно заметили, все "от нужды".
Повторюсь: бюджет всей моей системы 100-130 тыс. руб. От этого и пляшу.
Насколько я знаю (могу ошибаться), стоимость 1 кВтч новых LiFePo начинается от 10 тыс. руб. Б/у Li-ion обойдется примерно в 2 раза дешевле.

 

Вы считаете, что б/у Li-ion вскоре "превратится в тыкву" (перевожу: не сможет использоваться для накопления и хранения энергии). Однако, уже накоплен опыт повторного использования б/у силовых батарей а/м для хранения энергии в Японии и других странах (погуглите, в сети много ссылок).

 

Электромобилисты меняют батареи не потому, что они полностью выходят из строя (по России до сих пор бегают Лифы 2011 г. в.). А потому, что постепенно снижается емкость АКБ (падает пробег) по отношению к перевозимой массе батареи (для автомобиля масса критична). Для частного же дома масса АКБ не имеет такого значения.

 

Свои 10 лет б/у Li-ion вполне может отработать на резерве. Тяговые Li-ion батареи по разным оценкам и в зависимости от условий эксплуатации теряют 2-5% емкости в год. Условия планирую поддерживать нормальные, избегая перезаряда и глубокого разряда. То есть по самым пессимистичным прогнозам моя дешевая 10 кВтч сборка за 10 лет эксплуатации "просядет" до 6 кВтч, что не так уж плохо. Может к тому времени разбогатею на новые LiFePo.

 

Опыт есть, кое кто себе поверволлы собирает и из БУ 18650 надёрганных с ноутов.
Вот только этот опыт не оперирует никакими 10-15 лет.

Фигасе дешёвая... Не ну наверно у богатых электромобилистов свои причуды
А если серьёзно то за 100 тышш не знаю как сейчас, а по весне прекрасно собирались сборки на 12-13квт*ч энергоёмкости из Лиотеховского лифера со 100% заводским номиналом, а не "осталось половинка, но наверно ещё послужит" (я сам продал 8шт. 240а*ч ячеек за 48к).

Какой интересный выбор - сейчас за 100к "чуть живую старушку" в надежде что она ещё лет 10 коней не двинет , а уж потом "иметь так сразу королеву"...
А золотая серединка за ту же сотню не новый лифер СЕЙЧАС с почти полным номиналом от китайцев это не кошерно да?

Например относительно лифера я могу рассказать свой личный опыт, а не "прочитал где то на иностранных форумах" на работе Лиотех 240а*ч 16s (3 сборки) 5-6 лет в буфере в составе ИБП на 18квт и после этого состояние як у нового. Дома 3 года на неутеплённой лоджии жёсткое БУ безродная китайщина с Таобао и после пары сотен условных циклов (прокачано чуть более 1000квт*ч при полной энергоёмкости сборки чуть менеее 8квт*ч) ёмкость НЕ упала (промерял перед продажей прошедшей весной).

В общем то выбор Ваш и лично мне было бы очень интересно увидеть Вашу реализацию накопителя из чего угодно и периодически узнавать как идёт его эксплуатация (в соответствии с ожиданиями или нет).

зы. сборка на картинке это предложение на Тао. По прикидкам если притащить такую в Питер через посредника выйдет ну максимум 15 тышш и это за 2,4квт*ч.

 

И в догоночку вот фото с моего рабочего ноута можно сказать с "чемпионской" батарейкой (у многих его близнецов батки уже давно поумирали).
За 10 лет потеря 16вт*ч из 56 исходных вроде как великолепный результат, но как всегда есть НО. обратите внимание на кол-во циклов (с десяток из них рекалибровка батареи в последние 3 года). И это при том, что батарея фактически никогда не заряжалась до упора (литий-ион не любит храниться в полностью заряженном состоянии). При работе от сети уровень заряда останавливался на ~80%.

Что до батареи из лифов то давно признанный факт (возможно до упора его будут отрицать только лифоводы ) - из за чисто воздушного охлаждения и отсутствия подогрева зимой они ОЧЕНЬ сильно деградируют на фоне батарей из электричек где есть подогрев\охлаждение.

 

Да никто и не отрицает этого (у меня, кстати, не Лиф, а Киа с воздушным охлаждением ВВБ). Поэтому выбираю ячейки Лифа с SOH не менее 50%.
Но в доме не бывает тех нагрузок и перепадов температуры, как в а/м. Условия эксплуатации щадящие, надеюсь долго прослужат.

 

Я потому и приложил фотку с состоянием батарейки ноута, он тоже не авто, ни тебе мороза, ни тебе жары, ни тебе "буду первым на светофоре" ни тебе фастчарджа и даже циклирования считай не было... а батарея один фиг меедленно и неуклонно превращается в тыкву. И в противовес ей лифер производства Лиотеха конца 2012г. в состоянии "як с нуля". И с мыслью

я прослуживший мне 3 года китайский лифер по весне поменял на 10ти летний Литех но у него остаточная почитай 100%, а не

Единственная мысль которую я хочу до Вас донести "кесарю кесарево, слесарю слесарево".
Li-ion самое место в авто где постоянное циклирование (не шибко то и большое), нет стояния в буфере, и что самое критичное - у него большая энергоёмкость на единицу веса да и производство под всё увеличивающееся кол-во электротележек налажено куда как лучше. А вот тащить нечто полумёртвое за приличные деньги в резервно-автономное где нет ограничений по весу, где батарея может долго стоять в наддутом состоянии или за 10 лет оттарабанить такое кол-во циклов которое даже нульцовому Li-ion и не снилось не понятно зачем нужно.

Единственный случай когда бы в этом был смысл - меняли батарейку в своём электроавто, найти ̶ ̶л̶о̶х̶а̶ клиента готового купить её полумёртвую за большие деньги не удалось ну не выбрасывать же её

зы. я уж молчу, что почти всё электрооборудование для резервно-автономного изначально предназначенное для работы со свинцом вполне себе подходит по зарядно\разрядным характеристикам для лифера и вот нифига не подходит для li-ion...

 

Спасибо, VoronNew, за Ваше профессиональное мнение. Вы пока единственный из специалистов, кто откликнулся на тему.
Однако, мне кажется Вы слышите только себя (есть два мнения: мое и неправильное). По крайней мере мои сообщения выше Вы читали невнимательно: "В перспективе планирую использовать систему в качестве частично автономного энергоснабжения, установив солнечные панели". Так что будет циклирование, хоть и не сразу (стояние в буфере - первый этап).
Была мысль использовать АКБ как источник автономного питания днём, подзаряжая от сети ночью (двукратная разница в тарифе наводит на мысль). Но, думаю, разница в цене (с учётом низкой цены эл. энергии) нивелируется за счёт потерь при передаче энергии (не стоит игра свеч). Как думаете?