VRLA- vs. Lithium-Ionen-Batterien für einphasige USV-Systeme

Die Verbesserungen und Innovationen in der Batterietechnologie im letzten Jahrzehnt waren erstaunlich. Sowohl die Größe als auch die Kosten der Batterien haben sich deutlich reduziert. Laut Daten von Bloomberg ist der Durchschnittspreis für Lithium-Ionen-Batterien um 88 % gesunken. Die Kosten für eine typische Lithium-Ionen-Batterie sind von 1191 US-Dollar im Jahr 2010 auf 137 US-Dollar im Jahr 2020 gesunken[1].

Durch die drastische Preissenkung sind Lithium-Ionen-Batterien eine praktikable Option für Systeme wie einphasige USVs geworden. Dieses Whitepaper von Schneider Electric vergleicht VRLA-Batterien und Lithium-Ionen-Batterien für den Einsatz in USV-Systemen. Es enthält eine Analyse der Gesamtbetriebskosten über 10 Jahre. Eine Sensitivitätsanalyse untersucht auch die TCO-Treiber.

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Was sind einphasige USV-Systeme?

Eine einphasige unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) hat einen Leiter und einen Neutralleiter. Sie hat einen einzigen Eingang und Ausgang für die elektrische Ausrüstung. Diese Art von USV wird typischerweise in Privathaushalten und kleinen Unternehmen verwendet. Sie können niedrigere kVA-Anforderungen (Kilovoltampere) erfüllen, typischerweise unter 20 kVA. Für Anwendungen, die hohe kVA-Anforderungen haben, kann ein dreiphasiges USV-System verwendet werden. Dreiphasige Systeme werden im Allgemeinen in großen Anlagen wie Rechenzentren, Industrieanlagen usw. verwendet. USV-Systeme werden verwendet, um Notstrom bereitzustellen, wenn die reguläre Stromquelle ausfällt oder die Spannung auf ein inakzeptables Niveau fällt.

Was sind VRLA-Batterien?

VRLA steht für ventilgeregelte Blei-Säure-Batterie. Dabei handelt es sich um eine Art wiederaufladbarer Batterie, die auch als wartungsfreie Batterie bezeichnet wird. Dieser Batterietyp wird sehr häufig in USV-Systemen und für Telekommunikationsanwendungen verwendet. Ein großer Nachteil von Blei-Säure-Batterien besteht darin, dass sie im Vergleich zu anderen Batterietypen einen sehr langen Aufladezyklus benötigen. Außerdem haben sie eine kürzere Lebensdauer.

Was sind Lithium-Ionen-Akkus?

Li-Ionen-Akkus, d. h. Lithium-Ionen-Akkus, nutzen die Bewegung von Lithium-Ionen zur Stromerzeugung. Sie werden häufig in Unterhaltungselektronik wie Mobiltelefonen verwendet, sind eine beliebte Wahl für Elektrofahrzeuge und werden zunehmend für militärische und Luftfahrtanwendungen eingesetzt. Dieser Akkutyp birgt ein Sicherheitsrisiko, da er entflammbare Elektrolyte enthält. Wenn die Akkus beschädigt oder falsch verwendet werden, können sie explodieren oder Brände verursachen.

Die Kosten für Lithium-Ionen-Batterien waren früher sehr hoch. Die Kosten der Batterien waren für USV-Systeme unerschwinglich. Im letzten Jahrzehnt sind diese Kosten jedoch erheblich gesunken, und immer mehr Unternehmen erwägen, für ihre USV-Systeme Lithium-Ionen-Batterien anstelle von VRLA-Batterien zu verwenden. Trotz der geringeren Kosten sind Lithium-Ionen-Batterien immer noch teurer als VRLA-Alternativen. Warum sollten Unternehmen Lithium-Ionen-Batterien VRLA vorziehen? Dieses Whitepaper untersucht diese Gründe. Die 10-Jahres-TCO-Analyse zeigt, dass Lithium-Ionen-Batterien 53 % günstiger sind als VRLA-Batterien. Die anfänglichen Kapitalkosten für Lithium-Ionen-Batterien sind jedoch höher. Laden Sie dieses Whitepaper herunter, um mehr zu erfahren.

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Quellen:

1. Dez. 2020, „Lithium Battery Prices Plunge“, Statista [online verfügbar], verfügbar unter: https://www.statista.com/chart/23807/lithium-ion-battery-prices/