Selv i 2022 vil PV-lagring stadig være det hotteste emne, og batteribackup til boliger er det hurtigst voksende segment af solenergi, hvilket skaber nye markeder og muligheder for udvidelse af solcellerenovering for både store og små hjem og virksomheder over hele verden.Batteribackup til boligerer afgørende for ethvert solcellehus, især i tilfælde af storm eller anden nødsituation. I stedet for at eksportere overskydende solenergi til nettet, hvad med at lagre den i batterier til nødsituationer? Men hvordan kan lagret solenergi være rentabelt? Vi informerer dig om omkostningerne og rentabiliteten ved et batterilagringssystem til hjemmet og skitserer de vigtigste punkter, du skal huske på, når du køber det rigtige lagringssystem. Hvad er et batterilagringssystem til boliger? Hvordan fungerer det? Et batterilagringssystem til boliger eller et solcelleanlæg er et nyttigt supplement til det solcelleanlæg, der udnytter fordelene ved et solcelleanlæg, og det vil spille en stadig vigtigere rolle i at fremskynde udskiftningen af fossile brændstoffer med vedvarende energi. Solcellebatteriet til hjemmet lagrer den elektricitet, der genereres fra solenergi, og frigiver den til operatøren på det ønskede tidspunkt. Batteribackupstrøm er et miljøvenligt og omkostningseffektivt alternativ til gasgeneratorer. De, der bruger et solcelleanlæg til selv at producere elektricitet, vil hurtigt nå sine grænser. Ved middagstid leverer anlægget rigeligt med solenergi, men så er der ingen hjemme til at bruge den. Om aftenen er der derimod behov for rigeligt med strøm – men så skinner solen ikke længere. For at kompensere for dette forsyningsunderskud købes den betydeligt dyrere strøm fra netoperatøren. 
I denne situation er en batteribackup i boligen næsten uundgåelig. Det betyder, at den ubrugte elektricitet fra dagen er tilgængelig om aftenen og natten. Egenproduceret elektricitet er således tilgængelig døgnet rundt og uanset vejret. På denne måde øges brugen af egenproduceret solenergi til op til 80 %. Selvforsyningsgraden, dvs. den andel af elforbruget, der dækkes af solcelleanlægget, stiger til op til 60 %. En batteri-backup til boliger er meget mindre end et køleskab og kan monteres på en væg i bryggerset. Moderne lagringssystemer indeholder en stor mængde intelligens, der kan bruge vejrudsigter og selvlærende algoritmer til at trimme husstanden til maksimalt selvforbrug. Det har aldrig været nemmere at opnå energiuafhængighed – selvom hjemmet forbliver tilsluttet elnettet. Er batterilagringssystemer til hjemmet det værd? Hvilke faktorer afhænger af dem? Batterilagring i boliger er nødvendig for, at et solcelledrevet hjem kan forblive i drift under strømafbrydelser, og det vil også fungere om natten. Men solcellebatterier forbedrer også systemets driftsøkonomi ved at holde solenergi, som ellers ville blive leveret tilbage til nettet, i et tab, blot for at omfordele den strøm nogle gange, når strømmen er dyrest. Batterilagring i hjemmet beskytter solcelleejeren mod strømafbrydelser og beskytter systemets driftsøkonomi mod ændringer i energiprisstrukturer. Om det er værd at investere i eller ej, afhænger af flere faktorer: Niveau af investeringsomkostninger. Jo lavere omkostningerne pr. kilowatt-time kapacitet er, desto hurtigere vil lagringssystemet tjene sig selv hjem. Levetiden forsolcellebatteri til hjemmet En producentgaranti på 10 år er sædvanlig i branchen. Der antages dog en længere levetid. De fleste solcellebatterier til hjemmet med lithium-ion-teknologi fungerer pålideligt i mindst 20 år. Andel af selvforbrugt elektricitet Jo mere sollagring øger egetforbruget, desto mere sandsynligt er det, at det er umagen værd. Elomkostninger ved køb fra nettet Når elpriserne er høje, sparer ejere af solcelleanlæg penge ved at forbruge den egenproducerede elektricitet. I de næste par år forventes elpriserne at fortsætte med at stige, så mange anser solcellebatterier for at være en klog investering. Nettilsluttede tariffer Jo mindre ejere af solcelleanlæg modtager pr. kilowatt-time, desto mere betaler det sig for dem at lagre elektriciteten i stedet for at føre den ind i nettet. I løbet af de sidste 20 år er nettilsluttede takster faldet støt, og det vil de fortsætte med at gøre. Hvilke typer batterilagringssystemer til hjemmet er tilgængelige? Hjemmebatteri-backupsystemer tilbyder adskillige fordele, herunder robusthed, omkostningsbesparelser og decentraliseret elproduktion (også kendt som "hjemmedistribuerede energisystemer"). Så hvilke kategorier findes der af solcellebatterier til hjemmet? Hvordan skal vi vælge? Funktionel klassificering efter backupfunktion: 1. Strømforsyning til hjemme-UPS Dette er en industriel service til nødstrøm, som hospitaler, datarum, den føderale regering eller militæret normalt har brug for til kontinuerlig drift af deres vigtige og følsomme enheder. Med en UPS-strømforsyning til hjemmet blinker lysene i dit hjem muligvis ikke engang, hvis strømnettet svigter. De fleste hjem har ikke brug for eller har til hensigt at betale for denne grad af pålidelighed – medmindre de bruger vigtigt klinisk udstyr i dit hjem. 2. 'Afbrydelig' strømforsyning (fuld backup af huset). Det næste trin ned fra en UPS er det, vi kalder en 'afbrydelig strømforsyning' eller IPS. En IPS vil helt sikkert gøre det muligt for hele dit hus at køre på solenergi og batterier, hvis elnettet går ned, men du vil opleve en kort periode (et par sekunder), hvor alt bliver sort eller gråt i dit hus, når backup-systemet går ind i udstyret. Du skal muligvis nulstille dine blinkende elektroniske ure, men bortset fra det vil du kunne bruge alle dine husholdningsapparater som normalt, så længe dine batterier holder. 3. Strømforsyning i nødsituationer (delvis backup). Nogle backup-strømfunktioner fungerer ved at aktivere et nødkredsløb, når den registrerer, at strømmen til nettet er faldet. Dette vil give de strømforsyninger, der er tilsluttet dette kredsløb – typisk køleskabe, lamper og et par dedikerede stikkontakter – mulighed for at fortsætte med at bruge batterierne og/eller solcellepanelerne i strømafbrydelsesperioden. Denne type backup er sandsynligvis en af de mest populære, overkommelige og budgetvenlige løsninger for hjem verden over, da det at køre et helt hus på en batteribank hurtigt vil aflade dem. 4. Delvist off-grid solcelle- og lagringssystem. En sidste mulighed, der måske er iøjnefaldende, er et 'delvist off-grid system'. Med et delvist off-grid system er konceptet at skabe et dedikeret 'off-grid' område i hjemmet, som kontinuerligt kører på et sol- og batterisystem, der er stort nok til at opretholde sig selv uden at trække strøm fra nettet. På denne måde forbliver nødvendige familiepladser (køleskabe, lys osv.) tændt, selvom nettet går ned, uden nogen form for afbrydelse. Derudover, da solcelleanlæg og batterier er dimensioneret til at køre for evigt af sig selv uden nettet, ville der ikke være behov for at allokere strømforbrug, medmindre ekstra enheder var tilsluttet off-grid kredsløbet. Klassificering fra batterikemiteknologi: Blybatterier som backup-batteri til boliger 
Blybatterierer de ældste genopladelige batterier og de billigste batterier til energilagring på markedet. De dukkede op i begyndelsen af forrige århundrede, i 1900-tallet, og er den dag i dag stadig de foretrukne batterier i mange anvendelser på grund af deres robusthed og lave pris. Deres største ulemper er deres lave energitæthed (de er tunge og klodsede) og deres korte levetid. Blysyrebatterier kan ikke tåle et stort antal på- og aflæsningscyklusser. De kræver regelmæssig vedligeholdelse for at afbalancere kemien i batteriet. Batteriets egenskaber gør dem derfor uegnede til mellem- til højfrekvent afladning eller applikationer, der varer 10 år eller mere. De har også den ulempe, at de har en lav afladningsdybde, som typisk er begrænset til 80 % i ekstreme tilfælde eller 20 % ved normal drift, hvilket giver længere levetid. Overafladning nedbryder batteriets elektroder, hvilket reducerer dets evne til at lagre energi og begrænser dets levetid. Blybatterier kræver konstant vedligeholdelse af deres ladetilstand og bør altid opbevares ved deres maksimale ladetilstand ved hjælp af floatation-teknikken (vedligeholdelse af ladningen med en lille elektrisk strøm, der er tilstrækkelig til at ophæve selvafladningseffekten). Disse batterier findes i flere versioner. De mest almindelige er ventilerede batterier, der bruger flydende elektrolyt, ventilregulerede gelbatterier (VRLA) og batterier med elektrolyt indlejret i glasfibermåtter (kendt som AGM – absorberende glasmåtte), som har en mellemliggende ydeevne og reduceret pris sammenlignet med gelbatterier. Ventilregulerede batterier er praktisk talt forseglede, hvilket forhindrer lækage og udtørring af elektrolytten. Ventilen virker ved frigivelse af gasser i overopladede situationer. Nogle blybatterier er udviklet til stationære industrielle anvendelser og kan acceptere dybere afladningscyklusser. Der findes også en mere moderne version, som er bly-kulstofbatteriet. Kulstofbaserede materialer, der tilsættes elektroderne, giver højere lade- og afladningsstrømme, højere energitæthed og længere levetid. En fordel ved blybatterier (i alle deres variationer) er, at de ikke behøver et sofistikeret ladestyringssystem (som det er tilfældet med litiumbatterier, hvilket vi vil se på nedenfor). Blybatterier er meget mindre tilbøjelige til at antændes og eksplodere, når de overoplades, fordi deres elektrolyt ikke er brandfarlig som litiumbatterier. Ligeledes er let overopladning ikke farligt i disse typer batterier. Nogle laderegulatorer har endda en udligningsfunktion, der overoplader batteriet eller batteribanken en smule, hvilket får alle batterier til at nå en fuldt opladet tilstand. Under udligningsprocessen vil de batterier, der til sidst bliver fuldt opladede før de andre, få deres spænding øget en smule, uden risiko, mens strømmen flyder normalt gennem den serielle forbindelse af elementer. På denne måde kan vi sige, at blybatterier har evnen til at udligne naturligt, og små ubalancer mellem batterierne i et batteri eller mellem batterierne i en bank udgør ingen risiko. Præstation:Blybatteriers effektivitet er meget lavere end litiumbatteriers. Selvom effektiviteten afhænger af opladningshastigheden, antages der normalt en tur-retur-effektivitet på 85 %. Lagerkapacitet:Blybatterier findes i en række forskellige spændinger og størrelser, men vejer 2-3 gange mere pr. kWh end lithium-jernfosfat, afhængigt af batteriets kvalitet. Batteripris:Blybatterier er 75 % billigere end lithium-jernfosfatbatterier, men lad dig ikke narre af den lave pris. Disse batterier kan ikke oplades eller aflades hurtigt, har en meget kortere levetid, har ikke et beskyttende batteristyringssystem og kan også kræve ugentlig vedligeholdelse. Dette resulterer i en samlet set højere pris pr. cyklus end det er rimeligt for at reducere strømomkostninger eller understøtte tunge apparater. Lithiumbatterier som backup-batteri til boliger 
I øjeblikket er de mest kommercielt succesfulde batterier lithium-ion-batterier. Efter at lithium-ion-teknologi er blevet anvendt i bærbare elektroniske enheder, er den kommet ind i industrielle applikationer, elsystemer, solcelleenergilagring og elbiler. Lithium-ion-batterierovergår mange andre typer genopladelige batterier på mange måder, herunder energilagringskapacitet, antal driftscyklusser, opladningshastighed og omkostningseffektivitet. I øjeblikket er det eneste problem sikkerhed, da brandfarlige elektrolytter kan antændes ved høje temperaturer, hvilket kræver brug af elektroniske kontrol- og overvågningssystemer. Lithium er det letteste af alle metaller, har det højeste elektrokemiske potentiale og tilbyder højere volumetriske og masseenergitætheder end andre kendte batteriteknologier. Lithium-ion-teknologi har gjort det muligt at fremme brugen af energilagringssystemer, primært forbundet med intermitterende vedvarende energikilder (sol og vind), og har også drevet adoptionen af elbiler. Litium-ion-batterier, der anvendes i elsystemer og elbiler, er af den flydende type. Disse batterier bruger den traditionelle struktur af et elektrokemisk batteri, med to elektroder nedsænket i en flydende elektrolytopløsning. Separatorer (porøse isoleringsmaterialer) bruges til mekanisk at adskille elektroderne, samtidig med at ioner kan bevæge sig frit gennem den flydende elektrolyt. Hovedegenskaben ved en elektrolyt er at tillade ledning af ionstrøm (dannet af ioner, som er atomer med overskydende eller mangel på elektroner), samtidig med at elektroner ikke kan passere igennem (som det sker i ledende materialer). Udvekslingen af ioner mellem positive og negative elektroder er grundlaget for funktionen af elektrokemiske batterier. Forskning i litiumbatterier kan spores tilbage til 1970'erne, og teknologien modnedes og begyndte kommerciel brug omkring 1990'erne. Litiumpolymerbatterier (med polymerelektrolytter) bruges nu i batteritelefoner, computere og forskellige mobile enheder og erstatter ældre nikkel-cadmium-batterier, hvis hovedproblem er "hukommelseseffekten", der gradvist reducerer lagerkapaciteten, når batteriet oplades, før det er helt afladet. Sammenlignet med ældre nikkel-cadmium-batterier, især blybatterier, har lithium-ion-batterier en højere energitæthed (lagrer mere energi pr. volumen), har en lavere selvafladningskoefficient og kan modstå flere opladninger og afladningscyklusser, hvilket betyder en lang levetid. Omkring starten af 2000'erne begyndte lithiumbatterier at blive brugt i bilindustrien. Omkring 2010 voksede interessen for lithium-ion-batterier til lagring af elektrisk energi i boliger ogstore ESS-systemer (energilagringssystem), primært på grund af den øgede brug af energikilder verden over. Periodisk vedvarende energi (sol og vind). Litium-ion-batterier kan have forskellig ydeevne, levetid og pris, afhængigt af hvordan de er fremstillet. Adskillige materialer er blevet foreslået, primært til elektroder. Typisk består et lithiumbatteri af en metallisk lithiumbaseret elektrode, der danner batteriets positive terminal, og en kulstofelektrode (grafit), der danner den negative terminal. Afhængigt af den anvendte teknologi kan lithiumbaserede elektroder have forskellige strukturer. De mest almindeligt anvendte materialer til fremstilling af lithiumbatterier og de vigtigste egenskaber ved disse batterier er som følger: Lithium- og koboltoxider (LCO):Høj specifik energi (Wh/kg), god lagringskapacitet og tilfredsstillende levetid (antal cyklusser), egnet til elektroniske apparater, ulempen er lille specifik effekt (W/kg), hvilket reducerer læsse- og aflæssehastigheden; Lithium- og manganoxider (LMO):tillader høje lade- og afladningsstrømme med lav specifik energi (Wh/kg), hvilket reducerer lagerkapaciteten; Lithium, nikkel, mangan og kobolt (NMC):Kombinerer egenskaberne ved LCO- og LMO-batterier. Derudover bidrager tilstedeværelsen af nikkel i sammensætningen til at øge den specifikke energi, hvilket giver større lagerkapacitet. Nikkel, mangan og kobolt kan anvendes i varierende mængdeforhold (for at understøtte den ene eller den anden) afhængigt af anvendelsestypen. Samlet set er resultatet af denne kombination et batteri med god ydeevne, god lagerkapacitet, lang levetid og lave omkostninger. Lithium, nikkel, mangan og kobolt (NMC):Kombinerer egenskaberne ved LCO- og LMO-batterier. Derudover bidrager tilstedeværelsen af nikkel i sammensætningen til at øge den specifikke energi, hvilket giver større lagringskapacitet. Nikkel, mangan og kobolt kan anvendes i forskellige forhold afhængigt af anvendelsestypen (for at favorisere den ene eller den anden egenskab). Generelt er resultatet af denne kombination et batteri med god ydeevne, god lagringskapacitet, god levetid og moderat pris. Denne type batteri er blevet brugt i vid udstrækning i elbiler og er også velegnet til stationære energilagringssystemer; Lithiumjernfosfat (LFP):LFP-kombinationen giver batterier god dynamisk ydeevne (opladnings- og afladningshastighed), forlænget levetid og øget sikkerhed på grund af dens gode termiske stabilitet. Fraværet af nikkel og kobolt i deres sammensætning reducerer omkostningerne og øger tilgængeligheden af disse batterier til masseproduktion. Selvom dens lagerkapacitet ikke er den højeste, er den blevet anvendt af producenter af elbiler og energilagringssystemer på grund af dens mange fordelagtige egenskaber, især dens lave omkostninger og gode robusthed; Litium og titanium (LTO):Navnet refererer til batterier, der har titanium og lithium i den ene elektrode, som erstatter kulstoffet, mens den anden elektrode er den samme, som bruges i en af de andre typer (såsom NMC – lithium, mangan og kobolt). Trods den lave specifikke energi (som resulterer i reduceret lagerkapacitet) har denne kombination god dynamisk ydeevne, god sikkerhed og en stærkt øget levetid. Batterier af denne type kan klare mere end 10.000 driftscyklusser ved 100 % afladningsdybde, mens andre typer lithiumbatterier klarer omkring 2.000 cyklusser. LiFePO4-batterier overgår blybatterier med ekstremt høj cyklusstabilitet, maksimal energitæthed og minimal vægt. Hvis batteriet regelmæssigt aflades fra 50% DOD og derefter oplades fuldt, kan LiFePO4-batteriet udføre op til 6.500 opladningscyklusser. Så den ekstra investering betaler sig i det lange løb, og pris/ydelsesforholdet forbliver uovertruffent. De er det foretrukne valg til kontinuerlig brug som solcellebatterier. Præstation:Opladning og afladning af batteriet har en samlet cykluseffektivitet på 98 %, mens det hurtigt oplades og aflades på under 2 timer – og endnu hurtigere for en kortere levetid. LagerkapacitetEt litiumjernfosfatbatteri kan være over 18 kWh, hvilket bruger mindre plads og vejer mindre end et blybatteri med samme kapacitet. BatteriprisLitiumjernfosfat er typisk dyrere end blysyrebatterier, men har normalt lavere cyklusomkostninger som følge af længere levetid.
Nyheder
