Az elmúlt években a napelem-akkumulátorok használata robbanásszerűen nőtt. Nem csak a háztartási használatot, hanem a kisvállalkozások piacát érintően is egyre szélesebb körben alkalmaznak olyan energiatárolási módszereket, amelyekkel a napelemek által generált fölös energiát felhősebb napokra és éjszakákra raktározzák el.
A kihívást a tökéletes egyensúly megtalálása, valamint az jelenti, hogy a napelem-akkumulátorok kapacitása illeszkedjen az energiaszükségletekhez. A napelem-akkumulátor kapacitásának kiszámításával a végfelhasználó a legtöbbeket hozhatja ki a termékből. A megfelelő tárolási kapacitás esetén az elektromos hálózatot a lehető legkisebb mértékben használják fel, és a felhasználók a napelemek által generált energia minden előnyét élvezhetik.
Ebben az írásban arról lesz szó, hogy hogyan számítható ki a napelem-akkumulátorok kapacitása, vásárláskor mire szükséges és érdemes ügyelni, valamint milyen költségekkel kell számolni:
- A napelem-akkumulátorokkal kapcsolatos terminológia
- Hogyan működik a napelem-akkumulátor?
- A napelem-akkumulátor kapacitásának kiszámítása
- Hogyan számítható ki egy napelem-akkumulátor kapacitása?
- Mennyibe kerül egy otthoni akkumulátor a napelemekhez?
A napelem-akkumulátorokkal kapcsolatos terminológia
A napelem-akkumulátorok kiválasztásakor gyakran adódik félreértés a használt terminológiából. Például az „energia” és a „kapacitás” szavakat gyakran egymással felcserélhető fogalmakként használják, mintha azok ugyanazt jelentenék, csakhogy ezek az akkumulátor két különböző tulajdonságát jelölik. Ezért az alábbiakban rövid áttekintést adunk azokról a fontos kifejezésekről, amelyekkel biztosan találkozhat.
Kapacitás: A kapacitást kilowattórában (kWh) mérik, és a napelem-akkumulátor által tárolható teljes villamosenergia-mennyiséget jelöli. Ez egy öt–tíz literes tárolókapacitású kannához hasonlítható.
Kisütési mélység (DoD): A legtöbb napelem-akkumulátor nem meríthető le teljesen, mert az kárt tenne bennük. A kisütési mélység a kimerített energiának a napelem-akkumulátor teljes kapacitásához viszonyított százalékát jelöli. Ha egy napelem-akkumulátor 90%-os kisütési mélységgel rendelkezik, akkor ez azt jelenti, hogy Ön a teljes kapacitás 90%-át használhatja fel.
Teljesítmény: A kilowattban (kW) mért teljesítmény az az árammennyiség, amelyet egy napelem-akkumulátor egyszerre képes leadni. Gondoljon erre úgy, mint hogy „mennyire fordíthatja el a csapot”. Egy nagy kapacitású, kis teljesítményű napelem-akkumulátor hosszú ideig biztosít kis mennyiségű (néhány készülék működtetéséhez elegendő) villamos energiát. Egy alacsony kapacitású, nagy teljesítményű napelem-akkumulátor csak rövid ideig biztosít villamos energiát az egész háznak.
Ciklushatékonyság: Ez az a hatásfok, amellyel a napelem-akkumulátorban tárolható, majd újra kivehető az energia. Ezt százalékos formában fejezzük ki. Ha Ön 5 kWh elektromos árammal tölt fel egy napelem-akkumulátort, és 4 kWh teljesítményt nyer vissza, akkor a napelem-akkumulátor ciklushatékonysága 80%.
Az akkumulátor élettartama és garanciái: Az akkumulátor élettartama általában azt a töltési/kisütési ciklus-számot jelenti, amelyet az akkumulátor biztosítani tud, mielőtt kapacitása az eredeti kapacitás bizonyos százalékára (általában 80%-ra) csökkenne. A szállító gyakran bizonyos számú töltési/kisütési ciklus után bizonyos kapacitásgaranciát ad.
A napenergia tárolására leggyakrabban a lítium-ion akkumulátorokat használják, amelyek magas kisütési mélységükről, hosszú élettartamukról és csökkenő költségükről ismertek.
Hogyan működik a napelem-akkumulátor?
A napelem-akkumulátor elektromos áramot tárol későbbi felhasználásra. A napelem-akkumulátor működése az alábbiak szerint magyarázható:
Töltés: A napelem-akkumulátort a napelemek által termelt napenergia tölti. Amint a napelem-akkumulátor feltöltődik, ez az energia rendelkezésre áll azokban az időszakokban, amikor a fogyasztás meghaladja a megtermelt energia mennyiségét, például éjszaka vagy felhős napokon.
Kisütés/fogyasztás: Amint a napelem-akkumulátor feltöltődik, ez az energia rendelkezésre áll azokban az időszakokban, amikor a fogyasztás meghaladja a megtermelt energia mennyiségét, például éjszaka vagy felhős napokon.
Automatikus átvitel: Áramkimaradás esetén a napelem-akkumulátor szoftvere érzékeli ezt a helyzetet, és automatikusan a tárolt energiára vált, így az áramellátás nem szakad meg.
A felesleges napenergia tárolása segíthet a tulajdonosoknak maximalizálni a napenergia önfogyasztását, valamint csökkenteni az elektromos hálózattól való függőséget.
A napelem-akkumulátor kapacitásának kiszámítása
A megfelelő napelem-akkumulátor kiválasztásakor a kapacitás és a teljesítmény tekintetében több tényező is fontos lehet. A telepítést végző személynek felmérést kell készítenie arról, hogy az ügyfél hogyan fogja használni a napelem-akkumulátort. Ehhez a következő kérdéseket teheti fel, és a válaszok alapján az ügyféllel együtt kiválaszthatja a megfelelő napelem-akkumulátort.
- Mekkora a jelenlegi, illetve a jövőbeli energiafogyasztás?
Az akkumulátor kapacitásának igazodnia kell a jelenlegi energiafogyasztáshoz, de a jövőbeni tervekhez is. Családbővítésre készül? A gyerekek elhagyják a szülői házat? Kültéri medencét vásárolna? Elektromos főzésre térne át?
Érdemes lehet megfontolni egy elektromos autó beszerzését, mivel az napelem-akkumulátorként is szolgálhat. Ráadásul lényegesen nagyobb kapacitással rendelkezik, mint egy napelem-akkumulátor. Másrészt viszont ezt nem árt kizárni a kapacitásszámításból, mert ellenkező esetben a felhasználónak lényegesen több napelem-akkumulátorkapacitást kell vásárolnia, aminek következtében a hatékonyság elhanyagolhatóvá válik. - Mekkora a napelemes rendszer teljesítménye?
A napelem-akkumulátor elégtelen tárolókapacitása biztosítja, hogy az gyorsan megtelik, és a felesleges napenergia visszakerül a hálózatba; így csökken a hozam. Szorozza meg az egyes napelemek teljesítményét a napelemek teljes számával.
Ha még nincsenek napelemek, meg kell határozni a csúcsterhelést vagy a maximális watt teljesítményt. Ezt az egyszerre használt készülékek, például mikrohullámú sütők, szárítógépek, lámpák és számítógépek teljesítményének összeadásával teheti meg. Az összeg a csúcsterhelés, és ezt kell fedeznie a napelem-akkumulátor teljesítményének és kapacitásának.
Szorozza meg az egyes készülékek teljesítményét az üzemidővel, hogy megkapja a napi energiát wattórában kifejezve kapja meg. Adja hozzá a wattóra összértékét a végösszeghez. Ez a becslés valószínűleg túl alacsony, mert lesznek hatásfokveszteségek. A rendszerveszteségek miatt szorozza meg 1,5-tel a tényleges értékhez. - A napi energiafogyasztás kiszámítása
Példa: A villanykörték napi 5 órán át égnek. A számítógép napi 2 órán át működik. 120 x 5 + 300 x 2 = 1200 wattóra. 1200 x 1,5 = 1800 wattóra
Célszerű moduláris napelem-akkumulátort ajánlani, különösen akkor, ha az ügyfél még nem tudja biztosan, hogy a jövőben milyen energiaigénye lesz. Ez könnyen bővíthető egy további akkumulátor-modullal, ha az energiaigény növekszik. - Hogyan kerül felhasználásra a napelem-akkumulátor?
Fontos kérdés az ügyfél számára, hogy milyen környezetben fogja használni a napelem-akkumulátort. Az tartalékként szolgálna-e áramkimaradás esetén? A házban mindenkinek szüksége lenne rá „ilyenkor”? A napelem-akkumulátort hálózaton kívüli módban is fogják használni? Mindezek a tényezők befolyásolhatják a napelem-akkumulátor kapacitásának, teljesítményének és egyéb tulajdonságainak kiválasztását. - A napelemes rendszert utólagosan szerelik fel?
Az utólagos felszerelésű rendszer esetében egy meglévő napelemes rendszerhez utólagosan napelem-akkumulátort adnak hozzá. A legtöbb esetben ezután külön akkumulátor-inverterre lesz szükség, mivel a meglévő inverter nem kétirányú.
Hogyan számítható ki egy napelem-akkumulátor kapacitása?
Egy 5 kWp teljesítményű napelemes rendszer esetén a napelem-akkumulátor kapacitása 7 kWp lenne.5–8 kWh (5 kWp x 1,5 a rendszer kimaradásai miatt).
A napi energiafogyasztás magasabb ennél? Ebben az esetben a felhasználónak érdemes megfontolnia napelemek telepítését és egy nagyobb kapacitású napelem-akkumulátor vásárlását.
Az alábbi táblázat az egyes energiafogyasztásokhoz ajánlott tárolókapacitást jelzi. Például évi 6000 kWh fogyasztás esetén 9 kWh akkumulátortárolási kapacitás javasolt az ügyfél számára. Ha az ügyfél azt tervezi, hogy elektromos főzésbe kezd, vagy bővíti a családját, nagyjából számolja ki, hogy mennyivel fog nőni az energiafogyasztás, és szorozza meg ezt: 1,5-tel.
A túl magas vagy a túl alacsony kapacitás következményei
Ha a napelem-akkumulátor túl nagy tárolókapacitással rendelkezik, akkor a téli hónapokban a napsütéses órák hiányában nem tölthető fel teljesen. A napsütéses nyári hónapokban nem meríthető le az akkumulátor, mert az napközben a közvetlen energiafelhasználáshoz is elegendő energiát termel. A napelem-akkumulátor túlméretezése esetén lassabban térül meg a befektetés.
Ha a napelem-akkumulátornak túl kicsi a kapacitása, akkor a maximális önfogyasztás körülbelül a felére csökkenhet. Ha a napelemek nyáron sok energiát termelnek, az akkumulátor kapacitása nem elegendő az összes energia tárolásához.
Mennyibe kerül egy otthoni akkumulátor a napelemekhez?
A napelemekhez való otthoni akkumulátor költségei nagymértékben változhatnak. Ennek oka, hogy az ár számos tényezőtől függ, többek között az akkumulátor kapacitásától, a márkától és a modelltől, a telepítési költségektől és az esetleges további alkatrészek szükségességétől. Íme néhány dolog, amely befolyásolja a az otthoni akkumulátor árát:
Az akkumulátor kapacitása: az otthoni akkumulátorok különböző kapacitásúak, amit kilowattórában (kWh) mérnek. Minél nagyobb a kapacitás, általában annál drágább az akkumulátor. A kapacitás attól függ, hogy mennyi felesleges napenergiát szeretne tárolni.
Márka és modell: Számos A-márkájú otthoni akkumulátor-szállító van a piacon, például a SolarEdge, az LG Chem, a Huawei és az Enphase. Minden márkának és modellnek saját árazása és jellemzői vannak.
Telepítési költségek: A telepítési költségek az élethelyzettől és a telepítés bonyolultságától függően jelentős mértéken eltérhetnek. Ha Ön nem rendelkezik műszaki ismeretekkel, előfordulhat, hogy szakembert kell hívnia a telepítéshez.
További összetevők Ha még nem rendelkezik meglévő napelemrendszerrel, akkor a napelemek, az inverter, a kábelezés és a biztonsági berendezésekkel kapcsolatos további költségek merülnek fel. Ennek révén a költségek jelentősen megnövekedhetnek.
A napelemekhez való otthoni akkumulátor ára kapacitástól és konfigurációtól függően nagyjából ezer eurótól több tízezer euróig terjed. A tanács az, hogy jól térképezze fel az igényeit - a jövőre nézve is -, és alaposan mérje fel a lehetőségeket az interneten. Hasonlítsa össze az ajánlatokat, márkákat és modelleket, valamint a meglévő rendszerrel való lehetséges kompatibilitást. Az otthoni akkumulátorok fejlődése nagyon gyors, és a folyamatosan fejlődő technológia miatt az árak is jelentősen változhatnak. Ezért mindig győződjön meg arról, hogy naprakész információkkal rendelkezik.