Von Julien ALLERA, Experte für Solarautonomie.
In diesem Leitfaden zur Solarautonomie besprechen wir die wichtigsten Prinzipien. Lnetzunabhängige Solarautonomie) bedeutet, Ihren gesamten Energiebedarf mit der Kraft der Sonne zu decken – ohne Unterstützung durch das Stromnetz. Um dies zu erreichen, ist die Installation einer Solaranlage gekoppelt mit einem Energiespeichersystem erforderlich. Der Einsatz von Solarbatterien ist daher unerlässlich.
Die Installation einer netzunabhängigen Solaranlage, die einst aufgrund ihres Umfangs und der abschreckenden Kosten als marginale Idee galt, erfreut sich zunehmender Beliebtheit. Fortschritte in der Solartechnologie im letzten Jahrzehnt haben Solaranlagen effizienter und kostengünstiger gemacht. Dies hat zu einer Demokratisierung dieser Art von Lösung geführt. . Mittlerweile sind beispielsweise Landchalets oder sogar alternative Lebensräume (Jurte, Tiny House) durchaus üblich, die vollständig mit netzunabhängigen Solarautonomiesystemen betrieben werden.
Wenn Ihnen die Idee, eine netzunabhängige Solar-Inselanlage zu kaufen, gefällt, sind Sie bei uns genau richtig. In diesem Blog versorgen wir Sie vor dem Kauf mit den wesentlichen Informationen zu netzunabhängigen Solarautarkiesystemen. Wir helfen Ihnen herauszufinden, ob ein solches System für Ihre Bedürfnisse geeignet ist. Wir werden versuchen, Sie bei der Auswahl des Systems zu unterstützen, das Ihren Anforderungen perfekt entspricht.
Wenn es um netzunabhängige Autonomie geht, denken viele nur an Solarmodule, obwohl in Wirklichkeit viele andere Komponenten benötigt werden, um eine netzunabhängige Photovoltaikanlage zum Laufen zu bringen.
Ein komplettes netzunabhängiges Solarsystem verfügt über alle notwendigen Geräte, um Solarenergie vor Ort zu erzeugen, zu speichern und bereitzustellen. Diese Systeme arbeiten ohne Verbindung zu EDF und werden auch als „autonome Solarsysteme“ oder s bezeichnetnetzunabhängige Solarsysteme.
Im Gegensatz zu anderen Solaranlagen, wie dem häufigeren netzgebundenen Solarsystem, sind netzunabhängige solare Autarkiesysteme auf Batterien angewiesen, um bei Abwesenheit der Sonne Strom zu liefern.
Allerdings sind Batterien nach wie vor teuer – viel teurer als die Solarmodule, mit denen sie verbunden sind. Der Bedarf an erheblicher Batteriespeicherung macht diese Systeme deutlich teurer als netzgebundene Solarsysteme.
Einer der größten Vorteile der Solarenergie als Energiequelle ist ihre Modularität. In der Tat, ein SUNCONNECT 3K-RS-System kann beispielsweise durch nachträgliches Hinzufügen von Batterien und/oder Panels in Leistung und Kapazität moduliert werden:
Hier sind einige der häufigsten Anwendungen der netzunabhängigen Solarautonomie:
Es ist wichtig zu beachten, dass eine netzunabhängige Solaranlage manchmal wirtschaftlich nicht relevant ist. Beispielsweise kann der Zugang zu Energie aus dem EDF-Netz in Betracht gezogen werden. Dies betrifft beispielsweise Situationen, in denen wir ein Haus in einer städtischen Umgebung mit Strom versorgen möchten. In diesem Fall ist ein Hybrid-Solar-Kit besser geeignet und ermöglicht Ihnen die Maximierung Ihres Eigenverbrauchs. Darüber hinaus sind Sie im Falle eines Stromausfalls energieautark. Meistens sind die Anschlusskosten von ENEDIS für Haushalte fernab des Stromnetzes jedoch exorbitant und rechtfertigen die Investition in autonome Solarenergie mehr als!
Beispiel (Klicken Sie auf diesen Link, um zum Online-Excel-Rechner zu gelangen.) :
Das wichtigste Element bei der Konzeption einer netzunabhängigen Solaranlage ist die Schätzung der täglich benötigten Energie in kWh. Für netzgebundene Standorte können genaue Lastprofildaten ermittelt werden, indem Messgeräte zur direkten Messung der Lasten eingesetzt werden. Nutzen Sie bei netzunabhängigen oder Inselanlagen immer zunächst unseren netzunabhängigen Lastrechner für den Sommer- und Winterbedarf. Die Lasttabelle hilft auch dabei, Spitzenlasten, Leistungsfaktoren und den maximalen Bedarf zu berechnen, der zur Dimensionierung des geeigneten Systems erforderlich ist. Achten Sie darauf, zwischen den Begriffen zu unterscheiden kW (Leistung) und kWh (Energie)!
Die Batteriekapazität wird in Ah oder Wh gemessen. DER Nickel-Eisen-Batterien sind in Ah dimensioniert (um die Kapazität in kWh zu erhalten, müssen Sie die Kapazität in Ah mit der Spannung multiplizieren, zum Beispiel 200 Ah x 48 V = 9.6 kWh Nennenergie), während die Kapazität der Batterien angegeben ist Lithium wird in kWh gemessen. Alle Verlustfaktoren müssen berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass die Batteriegröße ausreicht, um die Lasten zu erfüllen, einschließlich der maximal zulässige Entladungstiefe (DoD), was sich auch auf die Lebensdauer auswirken wird. Berücksichtigen Sie auch Batterietyp und -chemie, Batteriespannungsbereich, Mindestlaufzeittage (durchgehende Tage ohne Sonnenlicht) und maximale Batterieladerate (C-Bewertung), wie später ausführlicher erläutert wird.
Es ist eine richtig dimensionierte Solaranlage erforderlich, um die Batterie aufzuladen und gleichzeitig die Verbraucher mit Strom zu versorgen. Um sicherzustellen, dass die Solaranlage groß genug ist, berücksichtigen Sie die örtlichen Bedingungen, einschließlich der durchschnittlichen Sonneneinstrahlung während des ganzen Jahres (Spitzensonnenstunden), Verschattungsprobleme, Ausrichtung und Neigungswinkel der Module, Kabelverluste und thermische Verschlechterung (Verlustfaktoren). Das PVGIS-Solardesign-Tool kann dabei helfen, die Solarenergieerzeugung im Laufe des Jahres abzuschätzen, basierend auf der Ausrichtung und Position der Module.
Sobald die Schritte 1 bis 3 abgeschlossen sind, müssen Sie ein geeignetes Wechselrichter-Ladegerät sowie einen MPPT-Solarladeregler auswählen, der zur Solaranlage passt, basierend auf der Länge der Module und Strings, die die Spannungsketten bestimmen. Verwenden Sie zur Schätzung einen Kettenspannungsrechner die maximale und minimale Kettenspannung, die Ihnen bei der Auswahl des am besten geeigneten MPPT-Ladegeräts hilft (ich habe in diesem Fall das Beispiel des Victron MPPT-Rechners verwendet). Anschließend kann das Batterie-Wechselrichter-Ladegerät so ausgewählt werden, dass es Ihren Dauer- und Spitzenlastanforderungen entspricht.
Gegenüber ein Auszug aus einem Dashboard des Systems Victron VRM-Überwachung. Dort können wir detaillierte Parameter wie Batteriespannung, Ladezustand, Leistungen und verschiedene Spannungen in Echtzeit verfolgen.
In der Vergangenheit waren die meisten Batteriewechselrichter für den Betrieb mit den weit verbreiteten Blei-Säure-Batterien (Gel, AGM und OpZ) ausgelegt. Blei-Säure-Batterien sind größer, schwerer und können Gase abgeben, die eine Belüftung erfordern. Sie haben von Natur aus eine begrenzte Lebensdauer und tolerieren keinen Missbrauch oder Handhabungsfehler (Tiefentladung, Temperaturen, Sulfatierung usw.). Im Vergleich dazu sind Lithium-Ionen-Batterien leichter, kompakter, effizienter und können sicher in einem versiegelten Gehäuse aufbewahrt werden, während sie modular aufgebaut sind. Viele Lithiumbatteriesysteme, wie z. B. die von BYD, Pylontech oder TESVOLTverfügen über integrierte Batteriemanagementeinheiten (BMS), die für einen sicheren und effizienten Betrieb einen Wechselrichter mit kompatibler Kommunikation (CANbus-Netzwerkprotokoll) erfordern. Wir müssen uns verabreden Mehrere hundert Lithiumbatterien wurden an abgelegenen Standorten mit hervorragenden Rückmeldungen und anedoktischen Ausfallraten (ca. 1 %) eingesetzt.
Was das BMS-Managementsystem betrifft, sind einige Lithiumbatterien selbstverwaltet, beispielsweise die Zenaji Aeon Lithiumtitanatbatterien.
Für netzunabhängige Systeme, Nickel-Eisen-Edison-Batterien sind aufgrund ihrer Robustheit und Toleranz gegenüber Missbrauch (längere Tiefentladungen, Temperaturen usw.) eine ausgezeichnete Wahl.. Sie haben eine Lebensdauer von mehreren Jahrzehnten, wenn sie richtig dimensioniert und verwaltet werden. Einer der größten Vorteile von NiFe-Batterien besteht darin, dass sie im Gegensatz zu modernen Lithiumbatterien bei niedriger Spannung oder niedrigem Ladezustand (SOC) nicht abschalten. Andererseits, Sie erfordern eine regelmäßige Wartung (vierteljährliche Zugabe von demineralisiertem Wasser).