Energiespeicherung für die Photovoltaik – ist sie die Investition wert?

Die Energiespeicherung hält zunehmend Einzug in die Häuser polnischer Prosumenten. Mit der rasanten Entwicklung der Photovoltaik steigt die Nachfrage nach effizienten Energiespeicherlösungen, und diese innovative Technologie wird zu einem wichtigen Instrument, um die Effizienz der Nutzung erneuerbarer Energien zu steigern und mehr Gewinn zu erzielen, insbesondere nach der Einführung der Nettoabrechnung.

Der Energiebedarf in Privathaushalten variiert je nach Tageszeit, was oft mit der optimalen Erzeugungszeit von Photovoltaikanlagen kollidiert. Insbesondere erreichen Photovoltaikanlagen ihre höchste Effizienz im Sommer und um die Mittagszeit, während die Haushalte morgens und abends die meiste Energie verbrauchen, vor allem in der Wintersaison. In solchen Fällen spielen die Energiespeicherung und die Maximierung des Eigenverbrauchs der PV-Anlage eine wichtige Rolle.

Derzeit gibt es im Wesentlichen drei Systeme zur Energiespeicherung von Photovoltaikanlagen. Das erste ist die Nettoabrechnung, die das Net-Metering-System ersetzt hat. Bei der Nettorechnung wird überschüssige Energie in das Stromnetz eingespeist und auf der Grundlage der Marktpreise und ab 2024 auf der Grundlage eines stündlichen Wechselkurses abgerechnet. Obwohl dieses System seine Vorteile hat, ist es im Zusammenhang mit der Energiespeicherung weniger günstig als das bisherige Rabattsystem.

Die zweite Maßnahme besteht darin, den Haushaltsverbrauch so weit wie möglich an die erzeugte Energie anzupassen. Das bedeutet, dass der Stromverbrauch der Photovoltaikanlage durch den Einsatz verschiedener Geräte wie Wärmepumpen oder Ladestationen für Elektroautos erhöht wird. Ein solches System ist vorteilhafter als die Einspeisung von Energie in das Netz, da so ein größerer Teil der erzeugten Energie für den Eigenverbrauch genutzt werden kann.

Das dritte System ist die Speicherung von überschüssiger Solarenergie mit Hilfe eines separaten Geräts (z.B. Batterien für Photovoltaik) oder einer Reihe von Geräten. Diese Lösungen ermöglichen es, überschüssige Energie in beliebiger Form zu speichern und zu Zeiten mit höherem Strombedarf zu nutzen.

In diesem Artikel befassen wir uns mit der Energiespeicherung und skizzieren ihre bemerkenswerten Vorteile im Zusammenhang mit Photovoltaikanlagen.

Energiespeicherung – was ist das?

Die Energiespeicherung ermöglicht es Ihnen, überschüssigen Strom zu speichern, wenn die Produktion von Strom durch PV-Anlagen höher ist als der Verbrauch. Auf diese Weise können die gespeicherten Überschüsse in Zeiten eines erhöhten Verbrauchs genutzt werden.

Mit der Energiespeicherung lassen sich mehrere Vorteile erzielen. Erstens ist es durch die Speicherung möglich, die erzeugte Energie zu bewahren. Wenn der Eigentümer der Photovoltaikanlage den Speicher nicht nutzt, wird der überschüssig produzierte Strom zu vereinbarten Abrechnungsbedingungen direkt in das Netz zurückgespeist. Bei der Speicherung hingegen bleibt die gesamte Energie für den Eigentümer verfügbar. Zweitens sorgt die Energiespeicherung für Energieunabhängigkeit. Sie schützt den Eigentümer vor Energieunterbrechungen und macht den Haushalt, den Bauernhof und das Unternehmen immun gegen Stromausfälle, Wetteranomalien und andere unerwartete Ereignisse.

Wie funktioniert das?

Die Energiespeicherung funktioniert durch die Umwandlung von Sonnenenergie in Elektrizität mithilfe von Photovoltaikmodulen. Die Zellen in den Paneelen wandeln das Sonnenlicht in Strom in Form von Gleichstrom (DC) um, der dann zu einem Wechselrichter fließt, wo er in Wechselstrom (AC) umgewandelt wird, der zum Betrieb von Haushaltsgeräten verwendet werden kann. Wenn der Strombedarf im Haushalt geringer ist als die erzeugte Energie, kann der Gleichstrom von den Photovoltaikmodulen abgezogen und zum Aufladen der Energiespeicher verwendet werden. Sobald die Batterien vollständig aufgeladen sind, wird der Überschuss an das Stromnetz verkauft. Nachts, wenn das Haus Strom benötigt, entlädt sich die Batterie, um Geräte und Anlagen zu betreiben, so dass erneuerbare Energie auch nach Sonnenuntergang genutzt werden kann.

Eine Schlüsselkomponente des Energiespeichers ist dasBatteriemanagementsystem (BMS), das Parameter wie Spannung, Strom, Temperatur und Ladezustand überwacht. Das BMS ist für die Sicherheit und Effizienz der Batterie verantwortlich, steuert die Lade- und Entladevorgänge und schützt die Batterie vor gefährlichen Zuständen wie Überladung, Entladung oder Überhitzung.

Arten der Energiespeicherung

Es gibt u.a. die folgenden Arten von Energiespeichern:

• Lithium-Ionen-Batterien: die am weitesten verbreitete Art der Energiespeicherung. Sie haben einen hohen Wirkungsgrad und können fast bis auf Null entladen werden. Es gibt verschiedene Typen, wie z.B. NMC, NCA, LTO, aber LFP-Batterien werden aufgrund ihrer hohen Sicherheit häufig für die stationäre Speicherung gewählt.
• Blei-Säure-Batterien: Dies ist eine ältere Technologie, die aufgrund ihrer Kältebeständigkeit für kleine netzunabhängige Installationen beliebt ist. Sie sind zwar billiger als Lithium-Ionen-Batterien, haben aber einen geringeren Wirkungsgrad und können nicht unter 50 % des Ladezustands entladen werden. Sie sind weniger effizient und benötigen einen separaten Raum mit Belüftung.
• Flussspeicher: sind eine alternative Option mit langsamerem Abbau, niedrigeren Kosten und größerer Umweltfreundlichkeit im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien. Aufgrund ihrer größeren Größe und Leistung werden sie derzeit hauptsächlich in Industrieanlagen eingesetzt. Ihre Beliebtheit in Haushalten könnte jedoch in Zukunft zunehmen.
• Wasserstoff-Energiespeicher: Dies ist eine ganz andere Klasse von Speichern. Sie haben eine lange Lebensdauer und sind umweltfreundlich. Ihr geringer Wirkungsgrad und ihre hohen Kosten schränken jedoch derzeit ihre breite Anwendung ein. Es wird jedoch erwartet, dass sie in Zukunft an Popularität gewinnen werden, wenn die Preise fallen und die Technologie Fortschritte macht.

Die Wahl der richtigen Art der Energiespeicherung hängt von den individuellen Bedürfnissen, dem Budget und den Erwartungen des Nutzers ab. Jeder Typ hat seine eigenen Vorteile und Einschränkungen, so dass es wichtig ist, die Eigenschaften genau zu verstehen, bevor man eine Entscheidung trifft.

Vorteile der Energiespeicherung

Photovoltaik-Energiespeicher bieten eine Reihe von Vorteilen und tragen sowohl zu einer größeren Energieunabhängigkeit der Nutzer als auch zu einer Energiewende hin zu nachhaltigeren und umweltfreundlicheren Systemen bei.

• Erhöhter Eigenverbrauch von Energie: Sie nutzen einen größeren Teil der erneuerbaren Energie, die direkt im Haus erzeugt wird, und sind dadurch weniger auf den Kauf von Energie von einem Lieferanten angewiesen.
• Energieunabhängigkeit bei einem Stromausfall: Bei einer Unterbrechung des Stromnetzes kann die Energiespeicherung eine unabhängige Stromquelle darstellen, so dass wichtige Geräte und Systeme weiterhin funktionieren.
• Finanzielle Einsparungen: Ein erhöhter Eigenverbrauch von Energie und die Möglichkeit, überschüssige Energie an das Stromnetz zu verkaufen, führen zu niedrigeren Energierechnungen und potenziellen Gewinnen aus der Eigenerzeugung.
• Ökologie und Nachhaltigkeit: Der Einsatz von Energiespeichern trägt zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen und zur Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien am Gesamtenergiemix bei und leistet damit einen Beitrag zum Umweltschutz und zur nachhaltigen Entwicklung.
• Flexibilität und Zugang zu Energie zu jeder Zeit: Energiespeicherung zu jeder Zeit, so dass die Nutzer die Energie nach Belieben nutzen können, unabhängig von den Wetterbedingungen oder der Tageszeit.
• Die Möglichkeit, Energie aus dem Netz zu nutzen und die Tarife zu optimieren: Einige Energiespeichersysteme ermöglichen es den Nutzern, in Zeiten niedrigerer Tarife Energie aus dem Netz zu beziehen, was zu größeren finanziellen Einsparungen beiträgt.
• Optimiertes Netzmanagement: Sie können überschüssige Energie speichern und in Zeiten höherer Nachfrage nutzen, was die Belastung des Netzes verringert und zu mehr Stabilität und Effizienz des Energiesystems beiträgt.

Zusammenfassung

Energiespeicher ermöglichen es Prosumern, überschüssig produzierte Energie zu speichern, was in Zeiten, in denen die Energieproduktion die Nachfrage übersteigt, von großem Vorteil ist. Auf diese Weise kann eine nahezu vollständige Energieunabhängigkeit erreicht werden, indem die gespeicherte Energie in Zeiten geringerer Sonneneinstrahlung oder bei Nachfragespitzen genutzt wird. Das bedeutet, dass der Eigenverbrauch von erneuerbarer Energie, d.h. der direkte Verbrauch von Energie im Haus, maximiert werden kann. Richtig konzipierte und konfigurierte Energiespeicher ermöglichen ein optimales Energiemanagement und tragen so zu einer größeren Energieunabhängigkeit für den Prosumer bei.

Quellen:

https://enerad.pl/magazyny-energii/

https://fotowoltaikaonline.pl/magazyn-energii#zasada-dzialania