Der richtige Energiespeicher – wie wählt man ihn aus?
Die Wahl des richtigen Energiespeichers ist entscheidend, wenn wir den von Photovoltaikmodulen erzeugten Strom effektiv verwalten möchten. Ganz am Anfang unserer Auswahl müssen wir festlegen, welche Art von Hybridwechselrichter wir verwenden, denn davon hängt ab, welche Art von Energiespeicher wir nutzen können. Dies liegt daran, dass jedes Lager über ein eigenes EMS (Energiemanagementsystem) und eine eigene Kommunikationsmethode verfügt. Nachdem wir einen Wechselrichter und einen Speicher ausgewählt haben, müssen wir den täglichen Strombedarf schätzen, damit die Batterien Strom für mindestens einen Tag im Voraus speichern können.
Worauf ist bei der Auswahl eines Energiespeichers zu achten?
Bei der Auswahl eines Lagersystems ist es außerdem entscheidend, eine Lösung zu wählen, die die sichere Nutzung der gesamten Anlage gewährleistet, über viele Jahre störungsfrei funktioniert und dem Montageteam genau bekannt ist. Insbesondere die Gerätekenntnisse des Installateurs gewährleisten eine qualitativ hochwertige Installation und die Einhaltung der Herstellerempfehlungen, was sich in einer Aufrechterhaltung der Garantie niederschlägt. Die Lager selbst lassen sich je nach Zweck in drei Gruppen unterteilen:
a) Kleine Lagerhallen für Privathaushalte und kleine Unternehmen bis zu 20 kWh;
Möglichkeit der Skalierung, also Erhöhung der Kapazität (einzelne Batteriemodule haben ca. 5 kWh)
laufende Überwachung der Arbeit, Speicherung – umfassende Anwendung;
Batterietyp – Lithium-Eisenphosphat;
nominale/verfügbare Energie 5120Wh/4600Wh;
maximaler Wirkungsgrad 95,4 %;
Anzahl der Module pro Wechselrichter: bis zu 4 parallel geschaltet;
Montage mittels Wandhalterung;
Plug-and-Play-Installation, intuitiv, mit automatischer Konfiguration über eine spezielle Anwendung;
Schutz des Gehäuses vor Feuchtigkeit und Staub
b) Energiespeicher für Unternehmen und öffentliche Versorgungseinrichtungen, als fertige Sets integriert mit einem 50kW Hybridwechselrichter und einer Batteriekapazität von bis zu 100 kWh. Bei dieser Art der Energiespeicherung sollte man auch an Aspekte wie einen geeigneten Bodenbelag im Raum denken, in dem ein solcher Speicher aufgestellt werden soll. Das Gewicht des Gerätes beträgt ca. 1,5 Tonnen, der Boden muss dieses Gewicht daher sicher tragen können. Für die Installation eines solchen Lagers ist außerdem eine Zufahrt mit einem Gabelstapler erforderlich.
Batterietyp: LFP;
Batteriekapazität 5,12 kWh;
Wirkungsgrad 97,5 %;
Anzahl der Module 10 x 2
Gesamtbatteriekapazität 102,4 kWh;
Schutzklasse IP65;
Schutz: Verpolungsschutz, Überspannungsschutz, DC-Schalter, Übertemperaturschutz, Erdschlussschutz und Isolationsüberwachung;
Konstruktion mit doppeltem Brandschutzsystem,
Gewicht über 1,5 Tonnen;
CALT LFP-Batteriezelle;
1 + 1 Redundanzprinzip;
integriertes BMS/EMS;
einfach zu bedienen, auch in der Cloud;
Luftkühlung;
Außeninstallation.
c) Der dritte Typ sind landwirtschaftliche Lagerhäuser. Dabei handelt es sich um containerbasierte Energiespeicher mit sehr großer Kapazität. Die Auswahl der geeigneten Einheit erfordert dabei jeweils eine ausführliche Einzelfallanalyse.
So führen Sie eine Bedarfsanalyse für den richtigen Energiespeicher durch
Leistung und Skalierbarkeit von Energiespeichersystemen – verstehen Sie Ihren Bedarf und die Energiemenge, die Sie speichern möchten. Von grundlegender Bedeutung ist die Batteriekapazität. Es lohnt sich, skalierbare Lösungen zu wählen, also solche, die eine freie Erweiterung des Lagers um zusätzliche Kapazitäten ermöglichen. Für den privaten, häuslichen Gebrauch beträgt die Speicherkapazität derzeit etwa 3 bis 14 kWh;
Niederspannung (48 V) oder Hochspannung (HV). Bei privaten Solaranlagen ist die Kompatibilität des Energiespeichers mit dem Wechselrichter wichtig. Hochvolt-Energiespeicher stellen eine modernere Technologie dar und wirken sich besser auf den Betrieb des Wechselrichters selbst aus.
Auswahl der Speichertechnologie selbst
Welche Arten von Energiespeichertechnologien gibt es?
- Batterietypen in der Energiespeicherung:
Blei-Säure-Batterien (PbA) – eine der ersten Technologien, leider mit einer relativ kurzen Lebensdauer und einem Wirkungsgrad von 75–85 %;
Lithium-Ionen-Akkus (Li-Ion) – derzeit die gängigste Technologie für viele Anwendungen, Wirkungsgrad ca. 98 %, geringes Gewicht und hohe Energiedichte, Langzeitspeicherung;
Natrium-Ionen-Batterien (Na-Ionen) – eine neue Technologie mit Potenzial, gewährleistet relativ kurze Ladezeiten, hohe Effizienz auch bei sehr niedrigen Umgebungstemperaturen, wettbewerbsfähigen Preis von Natrium im Verhältnis zu Lithium;
Natrium-Schwefel-Batterien (NaS) – eine weitere neue Technologie;
Redox-Flow-Batterien – bieten Langzeitspeicherung, geringe Energiedichte und lange Lebensdauer. Dabei handelt es sich um den Prozess der Umwandlung chemischer Energie in elektrische Energie und der Speicherung von Energie in chemischen Lösungen.
Eine besondere Bedeutung kommt Wärmespeichern in der Gebäudeheizung und -kühlung zu.
CAES (Compressed Air Energy Storage), d.h. Speicherung von Energie mittels Druckluft
Rentabilität der Speicherung im Hinblick auf Budgetbeschränkungen – bei der Bewertung sollten der Anschaffungspreis, die Wartungs- und Betriebskosten sowie potenzielle Energieeinsparungen berücksichtigt werden;
Effizienz der Energiespeicherung – Es ist wichtig zu beachten, dass die Kapazität von Energiespeichergeräten mit der Zeit nachlassen kann. Daher ist es wichtig zu berücksichtigen, wie schnell die Leistung des Speichersystems im Laufe der Zeit nachlässt.
Sicherheit des Speichersystems – Schutz vor Stromunterbrechungen, ausreichende elektrische und physikalische Isolierung, Brandschutz, intelligentes Fehlerkontroll- und Alarmsystem usw.
Möglichkeit der Integration in die bestehende Infrastruktur, einfache Konfiguration und Bedienung
Temperatur- und Temperaturmanagement und somit Verlangsamung des Abbaus. Um die Akkulaufzeit zu verlängern, lohnt es sich, Geräte zu wählen, die ein effektives Temperaturmanagement ermöglichen.
Mechanische und Umweltbeständigkeit, d. h. die Widerstandsfähigkeit der Batteriestruktur gegenüber dem Betrieb unter verschiedenen Umweltbedingungen – z. B. Feuchtigkeit, Temperatur;
Einfache Installation, Wartung, ästhetisches Erscheinungsbild;
Verfügbare Betriebsmodi, intelligente Verwaltung und Steuerung, z. B. mithilfe einer dedizierten Anwendung.