Solarbatterie

Wie wählen Sie 2022 eine Solarbatterie für Ihre Photovoltaikanlage aus?

Nachdem Sie sich genähert haben Installation von Photovoltaikmodulen, erscheint es uns logisch, das Thema Batterien zu behandeln, die für die Realisierung einer autarken Solaranlage oder zur Steigerung ihres solaren Eigenverbrauchs unerlässlich sind. Wenn Sie sich für eine netzunabhängige Installation entschieden haben, die daher nicht an das Stromnetz angeschlossen ist, muss der von Ihren Solarmodulen erzeugte Strom in Batterien gespeichert werden, damit er dann bei Bedarf verwendet werden kann. Beim Eigenverbrauch möchten Sie möglicherweise auch einen Teil Ihrer erzeugten Energie speichern, anstatt sie direkt im Netz weiterzuverkaufen. Dazu stehen Ihnen verschiedene Akkus zur Auswahl.

Ziehen wir eine Bilanz der stationären Solarbatterietechnologien im Jahr 2022.

Erinnerungen an die Funktionsweise einer Batterie

Die Batterie ist ein elektrochemisches Gerät, das verwendet wird, um Elektrizität zu speichern und dann bereitzustellen. Es besteht aus zwei Elektroden: der Anode und der Kathode, die beide in Flüssigkeit baden, einer Paste oder einem Gel, das als Elektrolyt bezeichnet wird und ein Medium ist, das die Übertragung von Elektronen, also Elektrizität, ermöglicht.

Die Elektroden reagieren mit dem Elektrolyten, um chemische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Tatsächlich bestehen die Elektroden aus unterschiedlichen Materialien, die eine elektrische Spannung verursachen, da die Anode bei geschlossenem Stromkreis dazu neigt, Elektronen abzugeben, während die Kathode dazu neigt, sie anzuziehen. Während dieser Reaktion entlädt sich die Batterie allmählich.

Während des Ladens findet eine Umkehrung des chemischen Prozesses statt, was eine Umstrukturierung der Elektroden ermöglicht. Während der Entlade- und Ladezyklen des Akkus neigt der Akku dazu, sich allmählich abzunutzen und verliert mit der Zeit einen Teil seiner Kapazität. Dies wird als Entladungsempfindlichkeit bezeichnet. Daher kann je nach verwendetem Batterietyp die Entladungsempfindlichkeit variieren, was die Lebensdauer der Batterie manchmal erheblich verlängert oder verringert. Daher ist es wichtig, je nach gewünschter Verwendung den richtigen Batterietyp zu wählen.

Welche Arten von Batterien gibt es?

Es gibt drei Haupttypen von Batterien:

  • Die Blei-Säure-Batterien sind die bekanntesten, die ältesten und die günstigsten in der Anschaffung. In dieser Kategorie finden wir beispielsweise Blei-Säure-Batterien, die zum Starten von Autos verwendet werden. Insgesamt haben Bleibatterien eine geringe Energiedichte, die ihnen entsprechend ihrem Gewicht wenig Energiespeicherung ermöglicht. Sie werden daher hauptsächlich mit schweren Batterien zu handhaben sein, aber dieses Kriterium ist bei stationären Speichern nicht sehr wichtig. Andererseits eignen sich diese Batterien eher für Situationen, in denen eine große Energiemenge sehr schnell bereitgestellt werden muss.
  • Die Lithiumbatterien, deren Technologie auf dem neuesten Stand ist, haben eine längere Lebensdauer, sind jedoch wesentlich wartungsanfälliger. Ihr Kaufpreis ist höher, beginnt aber demokratischer zu werden. Ihre Energiedichte ist hoch, wodurch sie eher leicht zu handhaben sind. Aufgrund ihrer elektrochemischen Empfindlichkeit erfordert die Verwendung von Lithiumbatterien jedoch ein Batteriemanagementsystem oder BMS, dh eine Schaltung, die es ermöglicht, die Spannung zwischen jeder Zelle der Batterie neu auszugleichen. Dieses BMS kann je nach gewählter Marke integriert werden oder muss hinzugefügt werden. Es handelt sich also um Batterien, deren Einbau aufwändiger und teurer sein kann, die jedoch eine Garantie für Sicherheit und Leistung für eine langfristige Installation darstellen.
  • Die Nickel-Batterien sind die dritte verfügbare Technologie. Das sind robuste Batterien, die bei regelmäßiger Wartung problemlos zwanzig Jahre halten können. Auf der anderen Seite handelt es sich um Batterien, die aufbereitet werden können, um ihre Lebensdauer zu verlängern. Allerdings können Nickelbatterien Probleme mit der Umwelt und beim Recycling verursachen. Am umweltschädlichsten waren Nickel-Cadmium-Batterien, die heute glücklicherweise verboten sind.
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Welche Batterie für meine Solaranlage: unser Vergleich?

Trotz des Wachstums von Lithiumbatterien behält die Blei-Säure-Batterietechnologie einen Marktanteil, der der Solarenergie gewidmet ist. In Kraft; Ihr günstiger Preis macht sie zu interessanten Batterien für kleine Installationen. Vor allem, wenn sie temporär oder für kurze Zeiträume genutzt werden sollen. Das sind Batterien, die im besten Fall und unter Einhaltung der empfohlenen Entladetiefe eine durchschnittliche Lebensdauer von etwa zehn Jahren haben.

Einige Blei-Säure-Batterien sind für tiefere Entladungen optimiert. Dies gilt insbesondere für AGM- oder opzs-Batterien, die sehr interessante Eigenschaften für Ihre Solaranlage haben können, während sie im Rahmen eines angemessenen Budgets bleiben.

Die folgenden Tabellen stammen aus dem Video:

Vergleich von Bleibatterien

Akku-Typ Blei/Säure AGM Hauptversammlung Superzyklus Gel OPzS opzv
Durchschnittlicher Kaufpreis Etwa 100 Euro pro kWh Etwa 190 Euro pro kWh Etwa 250 Euro pro kWh Etwa 200 Euro pro kWh Etwa 340 Euro pro kWh Etwa 410 Euro pro kWh
Entladungstiefe 80% 100% 90% 80% 80%
Mögliche Zyklenzahl je nach Entladetiefe 30 % = 800 Zyklen
50 % = 500 Zyklen
70 % = 300 Zyklen
30 % = 1500 Zyklen
50 % = 600 Zyklen
70 % = 400 Zyklen
40 % = 1000 Zyklen
60 % = 700 Zyklen
100 % = 300 Zyklen
30 % = 1800 Zyklen
50 % = 750 Zyklen
70 % = 500 Zyklen
30 % = 4400 Zyklen
50 % = 2500 Zyklen
70 % = 1350 Zyklen
30 % = 4600 Zyklen
50 % = 2600 Zyklen
70 % = 1400 Zyklen
Entladegeschwindigkeit Frühling Akzeptabel Frühling Rapide Rapide
Energiedichte Schwach (schwerer Akku) Schwach (schwerer Akku) Leichter als herkömmliche AGM-Batterien Schwach (schwerer Akku) Schwach (schwerer Akku) Schwach (schwerer Akku)
Memory-Effekt Faible Kein Memory-Effekt Faible Faible Faible
Leistung 80% 95% 90% 85% 85%
BMS erforderlich dann sollten Sie kein dann sollten Sie kein dann sollten Sie kein dann sollten Sie kein dann sollten Sie kein
Dichtung dann sollten Sie kein oui oui oui dann sollten Sie kein oui
Pflege Manchmal muss alle 6 Monate Flüssigkeit hinzugefügt werden Benötigt praktisch keine Wartung Sehr wenig Wartung erforderlich Erfordert manchmal die Zugabe von Flüssigkeit Benötigt praktisch keine Wartung
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In Autonomie oder bei größeren Anlagen ist es unerlässlich, die erzeugte Energie effizient speichern zu können. Lithiumbatterien bieten viele Vorteile. Weniger sperrig, mit besserer Abdichtung, aber auch mit längerer Lebensdauer ausgestattet, lassen die praktischen Aspekte schnell den immer höher bleibenden Anschaffungspreis vergessen. Ihre Lebensdauer beträgt ebenfalls etwa zehn Jahre, aber ihre Entladetiefe ist flexibler, was ihnen eine bessere Leistung verleiht!!

Vergleich von Lithium-Batterien

Akku-Typ Lithium-Eisen-Phosphat
LiFePO4 oder LiFe
Lithium-Titan-Oxid
LTO
Durchschnittlicher Kaufpreis Etwa 480 Euro pro kWh Etwa 600 Euro pro kWh
Entladungstiefe 95% 95%
Mögliche Zyklenzahl je nach Entladetiefe 30 % = 10000 Zyklen
50 % = 4500 Zyklen
70 % = 3000 Zyklen
30 % = 20000 Zyklen
50 % = 9000 Zyklen
70 % = 6000 Zyklen
Entladegeschwindigkeit Rapide Rapide
Energiedichte Stark (leichter Akku) Stark (leichter Akku)
Memory-Effekt Sehr schwach Sehr schwach
Leistung 95% 97%
BMS erforderlich oui
manchmal integriert
oui
Dichtung oui oui
Pflege Benötigt praktisch keine Wartung Benötigt praktisch keine Wartung

Schließlich eignen sich Nickelbatterien für Installationen, die unter komplexen Bedingungen durchgeführt werden. Sie unterstützen die Entlastung
tief, überladend und fast wartungsfrei und wasserdicht. Auf der anderen Seite sind dies Batterien, die ausreichen werden
teuer zu kaufen. Sie sind jedoch besonders nützlich für die Durchführung von Installationen an einem abgelegenen Ort oder unter klimatischen Bedingungen.
Komplexe.

Vergleich Nickelbatterien

Akku-Typ NiCd (Cadmium = umweltschädlich) NiMH NiFe (Nickel/Eisen)
Durchschnittlicher Kaufpreis Etwa 400 Euro pro kWh Etwa 700 Euro pro kWh Etwa 500 Euro pro kWh
Entladungstiefe 85% 85% 85%
Mögliche Zyklenzahl je nach Entladetiefe 70 % = 2000 Zyklen 70 % = 2000 Zyklen 70 % = 2400 Zyklen
Entladegeschwindigkeit Rapide Rapide Ziemlich schnell
Energiedichte Stark (sehr leichter Akku) Stark (sehr leichter Akku) Stark (leichter Akku)
Memory-Effekt Wichtig Faible Faible
Leistung 90% 90% 80%
BMS erforderlich facultatif facultatif dann sollten Sie kein
Dichtung oui oui oui
Pflege Benötigt praktisch keine Wartung Benötigt praktisch keine Wartung Benötigt praktisch keine Wartung

Neben den direkt an die einzusetzende Batterietechnologie gekoppelten Kriterien müssen auch andere Elemente berücksichtigt werden. Die Speicherkapazität ist ein wichtiger Punkt, da Ihre Anlage in der Lage sein muss, die gesamte von Ihnen erzeugte Energie zu speichern. Die Dauer der Garantiezeit ist ebenfalls ein interessanter Punkt, da es sich um einen recht variablen Parameter je nach Anbieter handelt!! Schließlich muss darauf geachtet werden, dass die Kompatibilität der gewählten Batterien mit dem Rest der Solaranlage gewährleistet ist.

Wie werden Altbatterien recycelt?

Das folgende Video gibt einen Überblick über den Batterierecyclingprozess in Frankreich:

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Dabei handelt es sich um ein mehrstufiges Recycling mit chemischen Prozessen, die unter anderem darauf abzielen, gereinigte Metallsalze zurückzugewinnen, die für die Herstellung neuer Batterien verwendet werden können. Angesichts der Komplexität des Recyclings ist das Interesse an der Verwendung von Batterien, die eine beträchtliche Lebensdauer haben können, leicht zu verstehen, wodurch die Notwendigkeit, sie zu wechseln und sie daher zu häufig zu recyceln, verringert wird.

Um die Lebensdauer Ihrer Batterien zu optimieren, können einige Ratschläge hilfreich sein. Die Lagerung der Batterien im Innenbereich und an einem gemäßigten Ort optimiert ihre Kapazitäten. Tatsächlich vertragen Batterien Hitze oder sehr kalte Temperaturen nicht gut und sind angesichts von Feuchtigkeit nicht alle gleich. Beispielsweise beträgt die optimale Betriebstemperatur für eine Blei-Säure-Batterie 19 °C. Andererseits sollten die Batterien während der Installation so angeordnet werden, dass zwischen ihnen ein Zwischenraum gelassen wird. Im Betrieb erzeugen Ihre Batterien Wärme, die das Gerät schnell beschädigen kann, wenn nichts unternommen wird, um es ordnungsgemäß zu entleeren. Schließlich ist es wichtig, die Angaben des Lieferanten zu beachten, insbesondere in Bezug auf die optimale Entladungstiefe.

Virtuelle Batterien? Die Batterie der Start-Ups!

Die Solarenergiebranche entwickelt sich ständig weiter, und es entstehen regelmäßig neue technische Lösungen. Wenn Sie also eine Installation durchführen möchten, sind Sie möglicherweise auf die Begriffe " Virtuelle Batterie" , oder " thermische Batteriee" während Ihrer Suche.

La Virtuelle Batterie ist eine netzgekoppelte Energiespeicherlösung. Die überschüssige Energie wird in das Netz Ihres Lieferanten eingespeist, das kompatibel sein muss, und kann dann bei Bedarf in Form einer autorisierten Energiegutschrift „zurückgenommen“ werden. Diese Lösung erfordert jedoch zwingend eine an das Netz angeschlossene Eigenverbrauchsanlage. Es fallen auch Kosten von Ihrem Energieversorger an. Einige Länder beginnen, diese Praxis zu besteuern, wie Belgien mit der Prosumentensteuer.

Schließlich thermische Batterie besteht darin, Energie nicht in Form von Strom, sondern direkt in Form von Wärme zu speichern, beispielsweise in einem Warmwasserspeicher. Diese Option reduziert die Rentabilität Ihrer Solaranlage drastisch, da eine elektrische kWh viel teurer ist als eine thermische kWh.

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