Napenergia tárolás

Egyre több szolártermék-beszállító lép be az energiatárolási piacra. A technológia fejlődési üteme felgyorsult, és különösen az emelkedő energiaárak miatt fellendülőben van a házi akkumulátorok értékesítése is.

Egészen a legutóbbi időkig a házi akkumulátorrendszereket szinte kizárólag hálózattól független alkalmazásokban használták a megtermelt napenergia tárolására. A lítiumakkumulátor elterjedése óriási érdeklődést váltott ki mindazok körében, akik tárolni szeretnék a megtermelt többlet-napenergiát, függetlenül attól, hogy csatlakoznak-e vagy sem elektromos hálózathoz.

A házi akkumulátoros energiatárolási rendszer lehetővé teszi, hogy olyan időszakokban használjuk fel az energiát, amikor nem áll rendelkezésre napenergia, vagyis lehetségessé válik, hogy teljesen lekapcsolódjunk az energiahálózattól és energiafüggetlenné váljunk. Ezen túlmenően egyre több háztartásnak van házi akkumulátora abból a célból, hogy további megtakarításokat érjen el az energiaszámlákon.

Az alábbiakban bemutatjuk az akkumulátoros tárolási rendszerek előnyeit és hátrányait, és tanácsot adunk arra nézve, hogyan válasszunk házi akkumulátort. Több olyan lehetőség is van, amelyet egyaránt lehet hálózattól függetlenül és hálózaton használni.

Az otthoni akkumulátorrendszerek típusai

Az akkumulátorok és az energiatárolási rendszerek széles választéka sokak számára áttekinthetetlen, emellett a gyors technológiai fejlődés is megnehezíti annak eldöntését, hogy milyen típusú akkumulátor a leginkább megfelelő lakossági felhasználásra. A rendelkezésre álló különböző akkumulátortípusok és -konfigurációk közül nem könnyű kiválasztani a megfelelőt.

Sokan fordulnak telepítéssel foglalkozó vállalkozásokhoz, de számos vállalat még nincs tisztában a lehetséges konfigurációk részleteivel, és mi pont ebben tudunk segíteni.

Az akkumulátor 3 típusa

Nagy általánosságban azt mondhatjuk, hogy három akkumulátortípus létezik.

• Ólom-sav akkumulátorok – Leginkább az autókban történő felhasználásról ismertek. Ugyanakkor használatosak hagyományos hálózattól független energiarendszerekben is.
• Lítiumion akkumulátorok – Jelenleg ez a legnépszerűbb akkumulátortípus, amely nagy energiasűrűségének és hosszú élettartamának köszönhetően ugyancsak elterjedt a fogyasztói elektronikai eszközökben is. A fejlődésnek köszönhetően egyre nagyobb hatékonysággal bír.
• Folyadékáramos (flow) akkumulátorok – Ezek olyan elektrokémiai energiacellák, amelyekben folyadékokban feloldott fémionok membránon keresztüli áramoltatása termeli az energiát. Az ionok egyik folyadékból a membránon át egy másik folyadékba történő áramlása során elektromos energia keletkezik, amely elektródával begyűjthető és elektromos rendszerekben felhasználható.

Az utóbbi években a lítiumion akkumulátorok elkezdték kiszorítani az ólom-sav akkumulátorokat, ugyanis velük szemben számos előnyt kínálnak:

• kisebb a tömegük;
• moduláris felépítésűek;
• sokkal hatékonyabbak;
• hosszabb élettartamúak.

Költséghatékony-e a napenergia akkumulátoros tárolása?

Sok vita folyik arról, hogy egy akkumulátoros rendszer ténylegesen költséghatékony-e. A viszonylag magas vételár és az alacsony megtérülés azt kellene jelentse, hogy ez nem igazán nagyszerű befektetés. Tekintettel azonban arra, hogy a napenergia hálózatba történő betáplálásáért fizetett díjak csökkennek, egy akkumulátoros rendszer megvásárlása egyre vonzóbbá válik.

Ezen túlmenően a küszöbön álló energiaválság is egyre vonzóbbá teszi egy akkumulátoros rendszer megvásárlását. A legtöbb ember számára azonban nem döntő jelentőségűek a pénzügyi előnyök. Inkább elvi alapon választanak, mert azt szeretnék, hogy képesek legyenek önellátó módon élni és függetlenedni az elektromos hálózattól. Egy házi akkumulátor használatával jelentősen csökkenthető az elektromos hálózattól való függés.

Az otthoni akkumulátor előnyei

• Biztonság energiakimaradás esetén – Egy házi akkumulátorral mindig van rendelkezésre álló energiánk, még energiakimaradás vagy vészhelyzet esetén is.
• Hatékonyabb energiafogyasztás – Amikor napelemeink energiát termelnek, csak „ingyenenergiát” használunk, a felesleget pedig akkumulátoros rendszerben tároljuk, és ennek élvezhetjük az előnyeit, amikor a napelemek nem termelnek energiát.
• A költségek csökkentése – Kevesebb hálózati energia felhasználásával pénzt takarítunk meg.
• Környezetbarát megoldás – A megtermelt energia hatékonyabb felhasználásával hozzájárulunk a tisztább környezethez. Ezen túlmenően kevesebb elektromos energiára lesz szükségünk az elektromos hálózatból, amelyet gyakran szennyező szén- és gázerőművek termelnek.
• Energiafüggetlenség – A megtermelt energia tárolásával saját rendszerünk kapacitásától függünk, ezáltal függetlenebbé válhatunk az elektromos hálózattól.
• Kisebb fogyasztás csúcsidőszakokban – Csúcsidőszakokban kevésbé terheljük az energiahálózatot, így hozzájáruljuk a nyilvános elektromos hálózat stabilitásához.

Az otthoni akkumulátor hátrányai

• Komplexitás – egy házi akkumulátorhoz szükség van hibrid inverterre vagy további monitorozó berendezésre.
• Magasabb induló költség – Egy házi akkumulátor megvásárlása költséges, és nem sok nyereséget termel. (A felhasználók inkább elvi okokból vásárolnak akkumulátoros rendszert.)
• Helyigény – egy házi akkumulátor tárolásához több hely szükséges, mint egy interverhez. Az ilyen rendszert ráadásul biztonságos, jól szellőző és közvetlen napsütéstől védett helyre kell telepíteni.

Otthoni akkumulátor napelemekhez és elektromos autó töltési pontjához

Csupán napenergiával a legtöbb átlagos háztartás könnyedén képes fedezni elektromos energia iránti igényének 50%-át vagy akár még nagyobb hányadát. Ez az arány akár 75%-ig vagy még magasabb hányadig is növelhető, ha olyan időzítőket vagy „intelligens” vezérlőket használunk, amelyek a nap folyamán bekapcsolják a magas fogyasztású eszközöket, hogy azok közvetlenül napenergiával üzemeljenek. Ezek közé olyan háztartási berendezések sorolhatók, mint például a melegvíz-rendszerek, mosogatógépek, szárítógépek, fűtő-/hűtőrendszerek, autók töltési pontjai.

Az önfogyasztás maximalizálását követően házi akkumulátor felhasználásával egy háztartás szinte képes arra, hogy teljesen energiafüggetlenné váljon. Egy megfelelő kapacitással rendelkező akkumulátor használatával szinte a teljes átlagos napi elektromosenergia-igény fedezhető napenergiával, az elektromos autó töltőpontját is beleértve.

A jelenlegi technológiák mellett egy elektromos járművet töltő állomás könnyen integrálható a fotovoltaikus rendszerbe. A töltőpont könnyen csatlakoztatható hibrid inverterhez, ami biztosítja a napelemekkel vagy házi akkumulátorban tárolt energiával való töltését.

Milyen kapacitású akkumulátorra van szükségem?

A helyes kapacitás kiszámításához fontos az alapok megértése. Az akkumulátor kapacitásának mérése kilowattórában (kWh) történik, és a modern (lítium) akkumulátoros rendszerek jellemzően moduláris felépítésűek és skálázhatók, vagyis könnyű megtalálni azt az akkumulátort, amely megfelel az igényeinek.

A régi ólom-sav akkumulátorok esetében az amperóra (Ah) volt a szabvány mértékegység. Ez nagyrészt már idejétmúlttá vált, ugyanis a modern lítium akkumulátorok esetében a kWh az iparági szabvány.

A kulcskérdés az, hogy mennyi elektromos energiát fogyaszt a háztartás egy 24 órás átlagos időszak során. Az elektromosság mérése ugyancsak kWh-ban történik. Az átlagos fogyasztásba energiaszámlája ad jó betekintést. Egy átlagos háztartás naponta mintegy 20 kWh-t fogyaszt, de az évszakok függvényében ez változhat.

Egy másik fontos tényező, hogy mennyi elektromosságot használ az esti és reggeli csúcsidőszak alatt. Vegye figyelembe vízmelegítőjét, kávéfőzőjét, gőzfürdőjét és mikrohullámú sütőjét, amelyek ugyanakkor fogyasztanak energiát, ennek következtében előáll egy energiacsúcs-igény, amelyet az akkumulátornak ki kell tudni szolgálnia.

Minden háztartás eltérő, nincs olyan megoldás, amely mindegyiknek alkalmas lenne, de ezek azok a tényezők, amelyek meghatározzák, hogy milyen kapacitással kell rendelkeznie egy házi akkumulátornak. Ha házi akkumulátor vásárlását fontolgatja, döntése meghozatalakor beszéljen egy telepítéssel foglalkozó vállalkozással.

A legjobb házi akkumulátor márkák: házi akkumulátor vásárlása

A napenergia-inverterek legnagyobb szállítói, mint például a Growatt, a Fimer, a Huawei, az SMA és az LG-Chem, ugyancsak szállítanak otthoni tárolási rendszereket is. Egy népszerű lehetőség az SMA Sunny Boy Storage inverter, amely LG Chem akkumulátorhoz csatlakoztatható. Az alábbiakban közelebbről is megvizsgálunk néhány házi akkumulátort, ízelítőt adva a lehetőségekből.

FIMER REACT2-BATT

A FIMER REACT2-BATT egy olyan tárolóakkumulátor típus, amely nagyfeszültségű és hosszú élettartamú lítiumion akkumulátort tartalmaz, tárolókapacitása akár a 12 kWh-t is elérheti. A moduláris megoldás együtt növelhető a háztartás igényeivel 4 kWh-tól 12 kWh-ig, jelentősen csökkentve a villamosenergia-költségeket. Jellemzői:

– Lítiumion akkumulátoregység energiatárolásra (minimum 4 kWh-tól 12 kWh-ig)

– Iparágvezető az energiahatékonyság terén

– Egyaránt alkalmas új és meglévő napenergia-rendszerekhez

– Az akkumulátorok a rendszer élettartama során bármikor bővíthetők

– Rugalmas, moduláris kialakítás

– Egyszerű és biztonságos telepítés automatikus („plug and play”) csatlakozással

– A rendszer monitorozása egy dedikált mobilalkalmazáson keresztül történik

– Modbus TCP/RTU Sunspec kompatibilis

Growatt ARK HV (nagyfeszültségű) akkumulátorrendszer

A Growatt ARK akkumulátorrendszer olyan moduláris kialakítású, amely lehetővé teszi, hogy egymás tetején további akkumulátorokat helyezzünk el. Az ARK HV házi akkumulátorok különböző, 10,2 kWh-tól 25,6 kWh-ig terjedő kapacitásban kaphatók. A lítium-vasfoszfát (LFP) akkumulátorban nincs kobalt, ami miatt viszonylag olcsó. Az akkumulátor tartóssága több mint 6000 töltési ciklus.

Az akkumulátor IP65 védettségi szintű védelemmel rendelkezik, és egyaránt telepíthető falra és padlóra. Padlón történő telepítéshez azonban külön talapzatot kell kialakítani. Modelltől függően ezeknek az akkumulátoroknak a súlya 30 kg-tól (legkönnyebb modell) 310 kg-ig (legnagyobb modell) terjed.

Néhány előny, amelyet az ilyen típusú lítium-vasfoszfát akkumulátorok kínálnak az ólom-sav és egyéb akkumulátorokkal szemben: hosszabb élettartam, csekély vagy nulla karbantartásigény, biztonság, viszonylag kis súly, jobb kisütési és nagyobb töltési hatékonyság.

Az AKR házi akkumulátorok LV (alacsony feszülségű) sorozatban is elérhetők.

Huawei LUNA2000 házi akkumulátor

A Huawei LUNA2000 házi napenergia-akkumulátor skálázható, moduláris kivitelben készül. A rendszer egy energiamodulból és egy vagy több akkumulátormodulból áll. Egy akkumulátormodul kapacitása 5 kWh, kisütési kapacitása pedig 2,5 kWh. A 10 kWh és 15 kWh kapacitású nehezebb rendszerek kisütési kapacitása 5 kWh.

A LUNA2000 akkumulátormodul egyaránt használható egy- és háromfázisú Huawei inverterekhez. Egy napelem telepítésbe két akkumulátor integrálható párhuzamosan. Ez inverterenként 30 kWh maximális tárolókapacitást tesz lehetővé. A lítium-vasfosztát (LFP) akkumulátorcelláknak köszönhetően a LUNA2000 akkumulátorok biztonságosak és megbízhatók. A hibás akkumulátormodulok automatikusan izolálásra kerülnek, hogy a rendszer tovább tudjon működni.

LG-Chem RESU

Az LG Chem új RESU akkumulátorait az innovatív „JH3” lítiumion akkumulátorcellákkal szerelték fel. Ez a cellatechnológia hatékony teljesítményt és kompakt kivitelt biztosít. Emiatt az akkumulátor könnyen felszerelhető, és alkalmas egyszerű falon vagy padlón történő telepítésre beltéri és kültéri alkalmazások esetén egyaránt (IP55). A 48 V-os RESU modellek SMA inverterekhez is elérhetőek.

SMA Sunny Boy Storage

A SUNNY BOY STORAGE többszálas akkumulátorinverter lehetővé teszi azt, hogy elsőre akár három különböző nagyfeszültségű akkumulátort csatlakoztassunk egy akkumulátorinverterhez. Nagyobb akkumulátorok csatlakoztatásához a három DC inputot lehet párhuzamosan csatlakoztatni.

Az integrált webszerver gyors és egyszerű üzembehelyezést tesz lehetővé, okostelefonon vagy laptopon keresztül is. A Sunny Portalhoz és a Sunny Places-hez történő közvetlen csatlakozásnak köszönhetően a háztartás energiaáramlása teljes körűen átlátható.

Mennyibe kerül egy napelemekhez való házi akkumulátor?

Egy házi akkumulátor ára az akkumulátor kilowattórában (kWh) mért kapacitásától, valamint a felhasznált inverter jellemzőitől és márkájától függ. A napenergia tárolására szolgáló tipikus akkumulátorok ára mintegy 700 eurótól jóval 10 000 euró fölé terjed (a nagy tárolókapacitású hálózatfüggetlen akkumulátorok esetében).

Akkumulátorrendszer vásárlásakor figyelembe kell venni emellett a telepítés helyszínét és a használt inverter típusát. Ez az oka annak, hogy mindig konzultálnia kell egy telepítést végző vállalkozással, hogy segítséget kapjon a helyes választáshoz.

Megéri a befektetést egy otthoni akkumulátor?

A legtöbb akkumulátorrendszer esetében a megtérülési időszak vagy a befektetés megtérülése (ROI) hozzávetőlegesen 7–10 év. Ezt szem előtt tartva jelentősen költséghatékonyabb az, ha hatékonyabban használjuk fel a megtermelt napenergiát akkor, amikor az azonnal igénybe vehető a nap folyamán. A legtöbb ember számára azonban a függetlenség és az energiaellátás folyamatos rendelkezésre állása a költségeknél nagyobb súllyal esik latba.