Alles, was Sie über die Speicherung von Solarenergie wissen müssen

Selbst die enthusiastischsten Befürworter der Solarenergie erkennen einen wesentlichen Nachteil: Solarpaneele erzeugen nur dann Strom, wenn die Sonne scheint. Dies stellt eine Herausforderung dar, da der Energiebedarf abends häufig ansteigt, während die Solarenergieproduktion zurückgeht. In sonnigen Stunden, wenn die Nachfrage geringer ist, können Solarmodule jedoch überschüssige Energie produzieren, mehr als genug, um den Spitzenbedarf am Abend zu decken. Der Schlüssel zur Nutzung dieses Überschusses liegt in der effektiven Speicherung von Solarenergie, die sowohl Hausbesitzern als auch Unternehmen zahlreiche Möglichkeiten eröffnen kann.

 

In diesem Blogbeitrag befassen wir uns intensiv mit dem Thema Solarenergiespeicherung und erkunden ihre Vorteile und die verfügbaren Tools für die Integration in Solaranlagen.

 

Welche Vorteile bietet die Speicherung von Solarenergie?

 

• Glättung der Energieverteilung: Ohne Speicherung muss Strom bei seiner Erzeugung sofort genutzt werden. Die Speicherung überschüssiger Energie ermöglicht jedoch den Einsatz in Spitzenzeiten. Für erneuerbare Energien bedeutet dies, dass der Strom auch dann eingeschaltet bleibt, wenn die Sonne untergeht oder der Wind nachlässt. Im Wesentlichen fungieren Energiespeicher als Reservoir, das sich füllt, wenn die Produktion die Nachfrage übersteigt, und genutzt wird, wenn sich die Situation umkehrt.

• Überbrückung von Unterbrechungen: Die kurzfristige Speicherung von Solarenergie gewährleistet eine stabile Versorgung auch bei geringfügigen Produktionsausfällen, z. B. bei Bewölkung oder während Wartungsperioden.

• Verbesserung der Netzstabilität: Das Stromnetz ist Risiken durch verschiedene Störungen ausgesetzt, von Naturkatastrophen bis hin zu technischen Ausfällen. Die Speicherung von Solarenergie bietet einen Puffer gegen diese Ereignisse, indem sie die Energiequellen diversifiziert und so ein widerstandsfähigeres Energiesystem fördert.

• Verkleinern Sie Ihren CO2-Fußabdruck: Durch die Optimierung der Nutzung von Solarenergie durch Batteriespeicher können Sie die Abhängigkeit Ihrer Immobilie von Energie aus fossilen Brennstoffen deutlich verringern. Dies reduziert nicht nur Ihren CO2-Fußabdruck, sondern ermöglicht Ihnen auch, Ihre Elektrofahrzeuge und Haushaltsgeräte direkt mit Solarenergie zu betreiben und so Ihr Zuhause umweltfreundlicher zu machen.

• Reduzierung der Stromrechnungen: In Bundesstaaten, in denen es keine günstigen Richtlinien zur Messung der Netto-Solarenergie gibt oder in denen die Vergütung für ins Netz zurückgespeiste Solarenergie nicht ausreichend ist, erweist sich die Batteriespeicherung als kostensparende Lösung. Dadurch können Sie einen größeren Teil der von Ihnen erzeugten Solarenergie nutzen und so Ihre Abhängigkeit vom Netz verringern, insbesondere in teuren Spitzenzeiten. Auf diese Weise kann die von Ihnen erzeugte und gespeicherte Solarenergie Ihren Bedarf an Netzstrom ausgleichen, was zu erheblichen Einsparungen führt.

• Navigation im California Net Billing Tariff (NEM 3): Ein wichtiger Aspekt von NEM 3 ist die Einführung höherer Gebühren für Strom, der während der „Spitzenzeiten“ (16:00 – 21:00 Uhr) verbraucht wird, und niedrigerer Tarife außerhalb der Spitzenzeiten Die niedrigsten Exportpreise werden zur Mittagszeit angeboten, wenn die Solarproduktion hoch ist. Dieser Aufbau bietet einen Anreiz, Solarenergie tagsüber in Batterien zu speichern, um sie während der teureren Spitzenzeiten zu nutzen, und maximiert so den finanziellen Nutzen Ihrer Solarinvestition.

 

Welche Methoden werden zur Speicherung von Sonnenenergie verwendet?

 

Solarenergiespeicher lassen sich in drei Haupttypen einteilen: Batterie-, thermische und mechanische Speicherung. Hier ist ein kurzer Überblick über jede Kategorie.

 

Was ist Batteriespeicher?

 

Batteriespeicher sind der Schlüssel für Solarenergieanlagen in Privathaushalten. Es fängt überschüssigen Solarstrom ein und speichert ihn für die spätere Nutzung, wenn das Sonnenlicht knapp ist. Dieser Prozess beinhaltet eine chemische Reaktion innerhalb der Batterie, die es ihr ermöglicht, Energie nach Bedarf zu speichern und zu entladen.

 

Am häufigsten werden Lithium-Ionen-Batterien in Solaranwendungen eingesetzt. Die kontinuierlichen Fortschritte in der Batterietechnologie versprechen jedoch erschwinglichere und skalierbarere Lösungen für die Energiespeicherung. Es wird erwartet, dass dieses Technologiewachstum die Energiespeicherkapazität in den USA bis 2025 erheblich steigern wird. Schätzungen gehen von einem Marktwert von 7,3 Milliarden US-Dollar aus.

 

Im Wesentlichen verbessert die Batteriespeicherung die Zuverlässigkeit und Nachhaltigkeit der Solarenergie für den privaten Gebrauch und ebnet den Weg für eine bessere Energiezukunft.

 

Was ist Wärmespeicherung?

 

Bei der Wärmespeicherung werden verschiedene Medien wie Wasser oder geschmolzenes Salz verwendet, um die Wärme des Sonnenlichts einzufangen und zu speichern. Diese gespeicherte Wärme wird dann in einem isolierten Tank gespeichert, bis sie benötigt wird, typischerweise für Zwecke wie das Kochen von Wasser zur Energieerzeugung.

 

Was ist mechanische Lagerung?

 

Mechanische Energiespeicher nutzen die potenzielle Energie eines Objekts, um Strom zu erzeugen. Dabei wird überschüssige elektrische Energie in mechanische Energie umgewandelt, die dann bei Bedarf wieder in Elektrizität umgewandelt werden kann. Es gibt drei Hauptspeichersysteme für mechanische Energie:

 

• Schwungrad: Bei dieser Methode wird überschüssiger Strom verwendet, um ein Schwungrad anzutreiben und so kinetische Energie zu speichern. Bei Bedarf erzeugt das rotierende Schwungrad Strom, um plötzlichen Energiebedarf zu decken, insbesondere während Spitzenzeiten.
• Gepumpte Wasserkraft: Bei diesem System wird Wasser bergauf zu einem Reservoir über Turbinengeneratoren gepumpt. Wenn der Strombedarf steigt, wird das gespeicherte Wasser freigegeben, um durch die Turbinen zu fließen und dabei potenzielle Gravitationsenergie in Elektrizität umzuwandeln.
• Druckluft: Bei der Speicherung von Druckluftenergie wird Luft in große Behälter wie Tanks oder unterirdische Hohlräume gepumpt. Wenn der Strombedarf seinen Höhepunkt erreicht, wird die komprimierte Luft freigesetzt und treibt Turbinen zur Stromerzeugung an.

 

Der beste Weg, Sonnenenergie zu speichern

 

Solarenergie für Privathaushalte bietet zahlreiche Vorteile, darunter Widerstandsfähigkeit, Kosteneffizienz und die Dezentralisierung der Stromerzeugung durch das Konzept „virtueller Kraftwerke“. Allerdings sind die zuvor besprochenen kommerziellen Energiespeicherlösungen aus Kostengründen für den durchschnittlichen Hausbesitzer möglicherweise nicht realisierbar. Glücklicherweise bietet Batteriespeicher Hausbesitzern mittlerweile eine praktische und wirtschaftliche Methode zur Speicherung von Solarenergie.

 

Lithium-Ionen-Batterien sind die bevorzugte Wahl für die Speicherung von Solarenergie zu Hause. Sie sind erschwinglich, kompakt und an verschiedene Anforderungen anpassbar. Darüber hinaus sind auch Salzwasserbatterien und Blei-Säure-Batterien für den privaten Gebrauch erhältlich.

 

Unabhängig vom Batterietyp ermöglichen Heim-Backup-Batterien Hausbesitzern, überschüssige Energie, die während Spitzenproduktionszeiten, beispielsweise tagsüber, erzeugt wird, für die spätere Nutzung zu speichern, wenn der Bedarf höher ist und die Erzeugung zurückgeht. Die Speicherung von Solarenergie für Privathaushalte bietet die gleichen Vorteile wie groß angelegte Speicherlösungen, einschließlich Ausfallsicherheit, unterbrechungsfreier Stromversorgung und finanzieller Einsparungen, wovon Hausbesitzer direkt profitieren.

 

So sparen Sie Solarenergie: FAQ

 

F: Kann Sonnenenergie für die zukünftige Nutzung konserviert werden?
Eine: Ja, in einer Photovoltaikanlage (PV) für Privathaushalte kann Sonnenenergie für die zukünftige Nutzung in einer elektrischen Batteriebank gespeichert werden. Derzeit wird der Großteil der Sonnenenergie in Lithium-Ionen-, Blei-Säure- und Durchflussbatterien gespeichert.

 

F: Was ist die wirtschaftlichste Solarbatterie? 
A: Blei-Säure-Batterien gelten derzeit als die kostengünstigste Option zur Speicherung von Solarenergie, obwohl sie im Vergleich zu anderen Alternativen eine kürzere Lebensdauer haben und weniger effizient sind. Lithium-Ionen-Batterien hingegen bieten ein optimales Preis-Leistungs-Verhältnis hinsichtlich Kosten, Leistung, Haltbarkeit und allgemeiner Verfügbarkeit.

 

F: Wie lange kann Sonnenenergie gespeichert werden? 
Eine: Theoretisch kann mechanisch gespeicherte Sonnenenergie so lange bestehen bleiben, wie ihre potentielle Energie intakt bleibt. Energieverluste sind jedoch bei jedem Energieübertragungsprozess unvermeidlich, einschließlich der mechanischen Speicherung, bei der sowohl bei der Speicherung als auch bei der Freisetzung Lecks auftreten. Dieses Prinzip gilt auch für Batterien. Normalerweise kann eine Standard-Solarbatterie die Ladung 1–5 Tage lang aufrechterhalten.

 

F: Ist Solarenergie für mich eine sinnvolle Investition? 
Eine: Solarenergie wurde im Jahr 2019 wirtschaftlicher als Kohle und kostete durchschnittlich 0,068 US-Dollar pro Kilowattstunde (im Vergleich zu durchschnittlich 0,13 US-Dollar für US-Haushaltsenergie in diesem Jahr, die hauptsächlich aus fossilen Brennstoffen stammte). Trotz schwankender Strompreise kann eine Solaranlage für langfristige Kostenstabilität sorgen. Über die finanziellen Vorteile hinaus verringert Solarenergie den CO2-Ausstoß und erhöht die Widerstandsfähigkeit.

 

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Um die Kraft der Sonne voll auszunutzen und die zeitliche Diskrepanz zwischen Spitzenzeiten der Solarproduktion und Spitzenzeiten des Energiebedarfs zu überwinden, ist eine hochmoderne Lösung wie das All-in-One-Energiespeichersystem von Innotinum unverzichtbar. Dieses innovative System kombiniert ein Batteriespeichersystem mit einer Steuerbox und einem BMS (Batteriemanagementsystem) sowie einem Hybridwechselrichter, um Hausbesitzern eine umfassende, effiziente und benutzerfreundliche Energiespeicherlösung zu bieten.

 

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