Hvorfor investere i et husholdningsbatteri for å lagre fotovoltaisk energi?

Det er flere gyldige grunner til å vurdere å installere et batteri i hjemmet ditt. Her er noen hovedpunkter:

1. Maksimer solenergien din selv om natten : Med et batteri har du muligheten til å lagre solenergi produsert på dagtid for bruk om natten. Dette betyr mindre avhengighet av nettet og dermed potensielt besparelser på strømregningene dine.
2. Dra nytte av variabel prising : Priser basert på forbrukstidspunktet er på moten (og kan bli mer utbredt). Disse prisene er ofte høyere i tider med stor etterspørsel, vanligvis tidlig på kvelden.
3. Backup : sikre strømforsyningen din i tilfelle EDF-brudd: hvis du mister nettverksstrømmen, kan et hjemmebatteri sikkerhetskopiere hele eller deler av det elektriske panelet ditt, og dermed sikre kontinuitet i strømforsyningen til hjemmet ditt, via solcellepanelene i løpet av dagen (eller natt takket være batteriene).

Hvordan fungerer et husholdningsbatteri?

Et husholdningsbatteri fungerer ved hjelp av en elektrokjemisk mekanisme som sparer energi. Tenk på det som en energi "smørbrød". På den ene siden har vi anoden, på den andre katoden. I midten skilles et stoff som kalles en elektrolytt av et isolerende materiale.

For å minne deg på at katoden er positiv: forestill deg katter, ofte oppfattet på en positiv måte. Derimot er anoden negativ, litt som en gretten tante som vi kan kalle tante Annette.

Elektronene, som har en negativ ladning, klumper seg sammen ved anoden. De søker å nå katoden, som er deres positivt ladede motsetning. Men elektrolytten i midten hindrer dem i å gå direkte gjennom batteriet.

Ved å koble anoden og katoden med en leder får elektroner bevege seg gjennom dem. Denne strømmen av elektroner utgjør elektrisiteten vi bruker.

I oppladbare batterier gjør en ekstern energikilde det mulig å snu strømretningen. Dette bidrar til å spare denne energien for senere bruk.

I et moderne husholdningsbatteri av litiumion-type er det mange mulige konfigurasjoner for katodeplatene, anodeplatene og separatoren. Vanligvis er de utformet som en rull inne i metallsylindere kalt celler. Et energilagringssystem i hjemmet kan inneholde tusenvis av disse sylindriske cellene.

Skillet mellom kW og kWh: kraft og energi!

For å illustrere driften av et husholdningsbatteri (enten litium, nikkel-jernteknologi osv.), kan vi tenke på vann som strømmer i et rør mot en beholder.

Effekten (kW) tilsvarer hastigheten som vannet sirkulerer i røret, inn eller ut av containeren.

Energi (kWh) representerer mengden vann beholderen kan inneholde.

Det er avgjørende å forstå skillet mellom kraft og energi. Dette kan påvirke valget ditt mellom et passende innenlandsbatteri og et mindre effektivt.

Det er mange solcellebatterier tilgjengelig, som hver tilbyr en spesifikk balanse mellom strømutgang og lagret energi.

De fleste solcellebatterier har en maksimal kontinuerlig effekt på 4 eller 5 kW. For eksempel batteriet mitt Pylontech US5000 leverer maks 5 kW. Hvis jeg vil ha 10 kW strøm, trenger jeg et ekstra batteri.

Det er derfor viktig å kjenne til strøm- og energibehovet i hjemmet ditt før du velger batteri.

Hvis ditt solcellebatteri kun yter 3 kW og hjemmet ditt krever 5 kW, må du supplere med strøm fra nettet. For eksempel har jeg en finsk badstue som bruker 7 kW hjemme. Jeg kan ikke kjøre den på bare mitt enkelt Pylontech US5000-batteri, da det bare gir 5kW. Så, ingen badstue under et strømbrudd!

Innenriksbatteri: Nikkel-jern, Litium, hvilken teknologi å velge?

Før 2015 betydde installasjon av et energilagringssystem ofte selvforsynt bo i et avsidesliggende område.

Den vanlige teknologien på den tiden var basert på blysyre. Denne løsningen krevde en stor batteribank, vanligvis plassert i et eget rom som et tilfluktsrom, og krevde konstant omsorg, langt fra ideen om en "sett det opp og glem det"-løsning.

Men med fremveksten av litiumteknologier har de fått fart i energilagringsmarkedet for boliger av forskjellige grunner:

• De tilbyr bedre kapasiteter (både når det gjelder kraft levert og utladningsdybde).
• De er praktisk talt vedlikeholdsfrie.
• De drar nytte av utvidede garantier.
• De tilbys til attraktive priser.
• De er mer kompakte og mindre klumpete.
• Så for tiden er en stor del av solcellebatterier til boliger avhengige av litium.

Det er to hovedvarianter av denne teknologien: Nikkel Mangan Kobolt (NMC) og Litiumjernfosfat (LiFePO). Som en illustrasjon er TESLA Powerall- eller TESVOLT-batterier basert på NMC-teknologi.

Til tross for de distinkte fordelene med LIFEPO4- eller NMC-type litiumionbatterier, er nikkeljern- og litiumtitanatbatterier overlegne når det gjelder holdbarhet og antall mulige sykluser:

Legge til et husholdningsbatteri til din solcelleinstallasjon: AC vs DC-kobling?

Som du vet produserer solcellepaneler strøm under form for likestrøm (DC), mens Husholdningsapparater fungerer på vekselstrøm (AC). Funksjonen til solcelleomformeren er å konvertere DC-elektrisiteten fra panelene til vekselstrøm egnet for hjemmeutstyr.

Batterier, derimot, lader og utlades ved hjelp av likestrøm. Så hvordan integrerer du hjemmebatterier i et solcelleanlegg?

Det er hovedsakelig to teknikker:

DC kobling: Denne metoden bruker en enkelt 'hybrid inverter' for å kontrollere både solcellepanelene og batteriet. Rollene til denne omformeren inkluderer:

• Konvertering av DC-elektrisitet fra solsystemet til en form for DC egnet for batterilading.
• Konvertering av DC-utgangene til batteriet og solcellepanelene til 230 volt vekselstrøm som trengs for hjemmet.
• Konvertering av 230 V vekselstrøm fra nettverket til likestrøm, slik at batteriet kan lades direkte fra nettverket om nødvendig.

Hybrid-omformere av denne typen er generelt fullt integrerte (solenergistyringsfunksjon via MPPT, og batteristyring). Et eksempel ert Fronius GEN24 hybrid omformer:

AC kobling:

I dette tilfellet er en batteriomformer (Victron Multiplus-type) ansvarlig for å konvertere kraften til solcellepanelene til utgangen fra solcelle-inverteren, for å lade opp batteriene. Så det er et ekstra trinn. På dagtid skjer eget forbruk direkte på utgangen av solcelle-omformeren, kun overskuddet vil bli reinjisert inn i batteriene for f.eks nattbruk.

Fordeler og ulemper med hver arkitektur?

Fordeler med DC-kobling : Et DC-koblet system har færre mellomtrinn. Færre trinn = mindre avfall = større effektivitet.

Ulemper med DC-kobling : Batterier er ofte laget for å fungere med spesifikke hybrid-omformere. Så et fremtidig innovativt energilagringsprodukt er kanskje ikke kompatibelt med hybridomformeren du kjøper i dag. Dette er ikke et problem hvis du planlegger å kjøpe et solcelle + batterisystem på én gang.

Fordeler med AC-kobling : Den er uavhengig av solenergiomformeren. Du kan legge til et AC-koblet batteri til et hvilket som helst eksisterende solsystem.

Ulemper med AC-kobling : Med DC->AC->DC-konvertering er det flere trinn, noe som gjør den litt mindre effektiv. En annen begrensning ved AC-kobling gjelder reglene for systemstørrelse. Faktisk, hvis du for eksempel allerede har installert 5 kW solcellepaneler, må du installere en batteriomformer (Victron Multiplus for eksempel) med minst tilsvarende effekt, for å respektere størrelsesforholdet 1:1.