Beräkning av solcellsbatteriets kapacitet
Användningen av solcellsbatterier har ökat kraftigt under de senaste åren. Inte bara privatpersoner utan även småföretag använder i allt större utsträckning energilagring, där den överskottsenergi som genereras av solceller lagras inför en period då det råder brist på energi, till exempel under mörka dagar eller på natten.
Utmaningen här är att hitta den perfekta balansen och matcha kapaciteten hos ett solcellsbatteri med energibehovet. Genom att beräkna solcellsbatteriets kapacitet kan slutanvändaren dra full nytta av det. Med rätt lagringskapacitet minimeras användningen av elnätet och maximal nytta kan dras av den el som alstras av solcellerna.
I den här artikeln beskriver vi hur man beräknar kapaciteten hos ett solcellsbatteri, vad man ska tänka på vid köp och vilka kostnader man behöver ta hänsyn till:
Terminologi för solcellsbatterier
När man väljer ett solcellsbatteri uppstår ofta förvirring på grund av den terminologi som används. I synnerhet används ofta termerna ”effekt” och ”kapacitet” om vartannat som om de betyder samma sak, när dessa batteriegenskaper i själva verket skiljer sig åt. Därför bjuder vi på en kort översikt nedan över de viktigaste termerna som du säkert kommer att stöta på.
Kapacitet: kapacitet mäts i kilowattimmar (kWh) och är den totala mängd elektricitet som ett solcellsbatteri kan lagra. Man kan jämföra med jeepdunk som har en lagerkapacitet på tio eller tjugo liter.
Urladdningsdjup De flesta batterier kan inte laddas ur fullständigt, eftersom det skulle skada dem. Urladdningsdjupet är den procentuella andelen urladdad energi i förhållande till batteriets totala kapacitet. Om ett solcellsbatteri har ett urladdningsdjup på 90 % innebär det att man kan använda 90 % av dess totala kapacitet.
Effekt: Effekten mäts i kilowatt (kW) och är den mängd elektricitet som ett batteri kan leverera samtidigt. Man kan föreställa sig det som ”hur långt det går att öppna kranen”. Ett batteri med hög kapacitet och låg effekt ger en låg elektricitetsnivå (tillräckligt för att driva ett fåtal enheter) under lång tid. Ett batteri med låg kapacitet och hög effekt kan driva hela huset, men bara under kort tid.
Round-Trip Efficiency: Detta är den verkningsgrad med vilken ström kan lagras i ett solcellsbatteri och sedan användas. Detta uttrycks som en procentandel. Om solcellsbatteriet laddas med 5 kWh el och man får tillbaka 4 kWh, har batteriet en Round-Trip Efficiency på 80 %.
Livslängd och garanti: Med batteriets livslängd avses vanligtvis antalet laddnings-/urladdningscykler som ett batteri kan genomgå innan dess kapacitet sjunker till en viss procentandel (vanligtvis 80 %) av dess ursprungliga kapacitet. Ofta ger leverantören en viss kapacitetsgaranti efter ett visst antal laddnings-/urladdningscykler.
De batterier som oftast används för lagring av solenergi är litiumjonbatterier, kända för sitt stora urladdningsdjup, långa livslängd och fallande kostnad.
Hur fungerar ett solcellsbatteri?
Ett solcellsbatteri lagrar elektricitet för senare användning. Ett solcellsbatteris drift kan förklaras på följande sätt:
Laddning: Ett solcellsbatteri laddas med solenergi som produceras av solceller. Om solcellerna producerar mer el än vad som förbrukas lagras överskottsenergin i batteriet.
Urladdning/användning: När solcellsbatteriet laddats är denna energi tillgänglig för tider då förbrukningen överstiger den mängd energi som genereras, till exempel på natten eller under mörka dagar.
Automatisk överföring: Vid strömavbrott känner programvaran för solcellsbatteriet av detta och kopplar automatiskt över till den lagrade energin, vilket säkerställer att strömförsörjningen inte avbryts.
Lagring av överflödig solenergi kan hjälpa ägarna att maximera egenförbrukningen av solenergi och minska beroendet av elnätet.
Beräkning av solcellsbatteriets kapacitet
Vid val av lämpligt solcellsbatteri är flera faktorer viktiga när det gäller kapacitet och effekt. Som installatör är det viktigt att ta reda på hur ens kund kommer att använda sitt solcellsbatteri. Man kan använda följande frågor för detta ändamål och baserat på svaren välja ett lämpligt solcellsbatteri i samråd med kunden.
Hurdan är den nuvarande och framtida energiförbrukningen?
Batteriets kapacitet bör vara anpassad till den aktuella energiförbrukningen, men den bör också vara lämplig med hänseende på eventuella framtida planer. Är en utvidgning av familjen på gång? Barn som lämnar föräldrahemmet? Anläggning av en utomhuspool? Byta från gasspis till elspis?
Det är klokt att inkludera en elbil i övervägandena, eftersom den också kan användas som ett solcellsbatteri. Dessutom med betydligt större kapacitet än ett solcellsbatteri. Å andra sidan kan det också vara klokt att utesluta den från kapacitetsberäkningen, eftersom användaren annars skulle behöva köpa betydligt ett solcellsbatteri med betydligt större kapacitet, vilket skulle göra effektiviteten försumbar.Hur stor effekt har installationen av solceller?
Otillräcklig kapacitet i solcellsbatteri gör att det laddas upp snabbt och att överflödig solenergi matas tillbaka till elnätet, vilket ju minskar effektiviteten. Dividera varje solcells watt-tal med det totala antalet solceller.
Om solcellerna ännu inte är monterade måste toppbelastningen eller den maximala effekten fastställas. Genom att räkna samman watt-talet för apparater som används samtidigt, t.ex. mikrovågsugnar, torktumlare, lampor och datorer. Summan är toppbelastningen och den bör täckas av solcellsbatteriets effekt och kapacitet.
Multiplicera varje enhets watt-tal med dess drifttid för att få fram energin i watt-timmar per dag. Lägg ihop alla watt-timmar för att få en totalsumma. Denna uppskattning är förmodligen för låg eftersom det kommer att uppstå effektivitetsförluster. Multiplicera med 1,5 för det faktiska värdet vid systemförluster.Räkna ut daglig energiförbrukning
Exempel: Glödlampor brinner 5 timmar per dag. Datorn är igång 2 timmar per dag. 120 x 5 + 300 x 2 = 1200 watt-timmar. 1200 x 1,5 = 1800 watt-timmar
Särskilt när ens kund ännu inte är säker på hur det framtida energibehovet kommer att se ut är det lämpligt att rekommendera ett modulärt solcellsbatteri. Den kan enkelt byggas ut med en extra batterimodul för att möta ett ökande energibehov.Hur används solcellsbatteriet?
En viktig fråga för kunden är i vilket sammanhang solcellsbatteriet ska användas? Fungerar den som backup vid strömavbrott? Måste hela hushållet ”hållas flytande”? Eller används solcellsbatteriet i en off-grid-situation? Alla dessa faktorer kan påverka valet av kapacitet, effekt och andra egenskaper hos ett solcellsbatteri.Är solcellssystemet eftermonterat?
I ett eftermonterat system monteras ett solcellsbatteri på ett befintligt solcellssystem. I de flesta fall behöver man sedan en separat batteriväxelriktare eftersom den befintliga växelriktaren inte är dubbelriktad.
Hur beräknar man kapaciteten hos ett solcellsbatteri?
För ett solcellssystem med en effekt på 5 kWp skulle solcellsbatteriets kapacitet vara 7,5 till 8 kWh (5 kWp x 1,5 på grund av systemförluster).
Är den dagliga energiförbrukningen högre än så? Då kan användaren överväga att installera solceller och köpa ett solcellsbatteri med större kapacitet.
Tabellen nedan visar den rekommenderade lagringskapaciteten vid varje strömförbrukning. Till exempel, med en förbrukning på 6000 kWh per år rekommenderas en batterilagringskapacitet på 9 kWh till kunden. Om kunden har planer på att byta till elspis eller utöka familjen, gör då en grov beräkning av hur mycket strömförbrukningen kommer att öka och multiplicera det med 1,5.
Konsekvenser av för hög eller för låg kapacitet
Om solcellsbatteriet har för stor lagringskapacitet kommer man inte att kunna ladda det fullt under vintermånaderna eftersom det inte finns tillräckligt med ljustimmar. Men under de soliga sommarmånaderna behöver man å andra sidan inte ladda ur batteriet eftersom man producerar tillräckligt med energi under dagen och kan använda den direkt. Om solcellsbatteriet har en överkapacitet betalar sig investeringen inte lika snabbt.
Om solcellsbatteriet har för låg kapacitet kan man maximera egenförbrukningen till ungefär hälften. När solcellerna genererar mycket energi på sommaren räcker inte batterikapaciteten till för att lagra all energi.
Vad kostar ett solcellsbatteri för solceller?
Kostnaden för ett solcellsbatteri för solceller kan variera kraftigt. Detta beror på att priset beror på ett antal faktorer, inklusive batteriets kapacitet, märke och modell, installationskostnader och eventuella ytterligare komponenter. Här är några saker som påverkar kostnaden för ett solcellsbatteri:
Batterikapacitet: solcellsbatterier har olika kapacitet, mätt i kilowattimmar (kWh). Ju större kapacitet, desto dyrare är batteriet vanligtvis. Kapaciteten beror på hur mycket överskott av solenergi du vill lagra.
Märke och modell: Det finns flera leverantörer av toppklassiga solcellsbatterier på marknaden, såsom SolarEdge, Huawei och Enphase. Varje märke och modell har sina egna priser och funktioner.
Kostnader för installation: Kostnaden för installationen kan variera avsevärt, beroende på livssituation och installationens komplexitet. Om du inte själv har den tekniska kunskapen, kan du behöva anlita en professionell installatör.
Ytterligare komponenter: Om du inte redan har en befintlig solcellsanläggning, tillkommer kostnader för solceller, växelriktare, kablage och säkerhetsutrustning. Med detta kan kostnaden stiga avsevärt.
Kostnaden för ett solcellsbatteri för solceller varierar grovt, från cirka tusen euro till tiotusentals euro, beroende på kapacitet och konfiguration. Rådet är att kartlägga dina behov väl – även för framtiden – och undersöka alternativen väl på nätet. Jämför erbjudanden, märken och modeller och eventuell kompatibilitet med det befintliga systemet. Utvecklingen av solcellsbatterier går mycket snabbt, och priserna kan också förändras avsevärt över tiden på grund av den ständigt föränderliga tekniken. Se därför alltid till att du har aktuell information.