Warum sollten Sie sich für eine Solar-Lithiumbatterie für Ihr Zuhause entscheiden?

Mit der Verschärfung des Krieges zwischen Russland und der Ukraine stehen PV-Energiespeichersysteme für Privathaushalte wieder im Fokus der Energiefreiheit. Die Wahl der optimalen Batterie für die eigene PV-Anlage ist für Verbraucher zu einem der größten Probleme geworden. Als führender Lithiumbatteriehersteller in China empfehlen wirSolar-Lithium-Batteriefür Ihr Zuhause. Lithiumbatterien (oder Li-Ionen-Batterien) zählen zu den modernsten Energiespeicherlösungen für Photovoltaikanlagen. Dank ihrer besseren Energiedichte, längeren Lebensdauer, höheren Kosten pro Zyklus und zahlreichen weiteren Vorteilen gegenüber herkömmlichen stationären Blei-Säure-Batterien werden diese Geräte in netzunabhängigen und hybriden Solarsystemen immer häufiger eingesetzt. Batteriespeichertypen im Überblick Warum Lithium als Lösung für die Energiespeicherung im Haushalt wählen? Nicht so schnell, sehen wir uns zunächst an, welche Arten von Energiespeicherbatterien es gibt. Lithium-Ionen-Solarbatterien Die Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Sie bieten gegenüber anderen Batterietechnologien entscheidende Vorteile und Verbesserungen. Lithium-Ionen-Solarbatterien bieten eine hohe Energiedichte, sind langlebig und wartungsarm. Zudem bleibt ihre Kapazität auch nach längerem Betrieb konstant. Lithium-Ionen-Batterien haben eine Lebensdauer von bis zu 20 Jahren. Sie speichern 80 bis 90 % ihrer nutzbaren Kapazität. Lithium-Ionen-Batterien haben in zahlreichen Branchen, darunter Mobiltelefone und Laptops, Elektroautos und sogar große Verkehrsflugzeuge, enorme technologische Fortschritte erzielt und gewinnen auch für den Photovoltaikmarkt zunehmend an Bedeutung. Blei-Gel-Solarbatterien Blei-Gel-Batterien hingegen verfügen nur über 50 bis 60 Prozent ihrer nutzbaren Kapazität. Auch hinsichtlich der Lebensdauer können Blei-Säure-Batterien nicht mit Lithium-Batterien mithalten. Sie müssen in der Regel nach etwa 10 Jahren ausgetauscht werden. Bei einem System mit einer Lebensdauer von 20 Jahren bedeutet das, dass man im gleichen Zeitraum doppelt so viel in Batterien für ein Speichersystem investieren muss wie in Lithium-Batterien. Blei-Säure-Solarbatterien Die Vorläufer der Blei-Gel-Batterie sind Blei-Säure-Batterien. Sie sind vergleichsweise günstig und verfügen über eine ausgereifte und robuste Technologie. Obwohl sie sich seit über 100 Jahren als Auto- oder Notstrombatterien bewährt haben, können sie mit Lithium-Batterien nicht konkurrieren. Ihr Wirkungsgrad liegt immerhin bei 80 Prozent. Allerdings haben sie mit etwa 5 bis 7 Jahren die kürzeste Lebensdauer. Auch ihre Energiedichte ist geringer als die von Lithium-Ionen-Batterien. Insbesondere beim Betrieb älterer Blei-Batterien besteht die Möglichkeit der Bildung von explosivem Knallgas, wenn der Aufstellungsraum nicht ausreichend belüftet ist. Neuere Systeme sind jedoch betriebssicher. Redox-Flow-Batterien Sie eignen sich am besten dafür, große Mengen regenerativ erzeugten Stroms mittels Photovoltaik zu speichern. Die Anwendungsgebiete von Redox-Flow-Batterien sind daher aktuell nicht Wohngebäude oder Elektrofahrzeuge, sondern Gewerbe und Industrie, was auch damit zusammenhängt, dass sie noch sehr teuer sind. Redox-Flow-Batterien sind so etwas wie wiederaufladbare Brennstoffzellen. Anders als bei Lithium-Ionen- und Blei-Säure-Batterien wird das Speichermedium nicht im Inneren der Batterie, sondern außerhalb gelagert. Als Speichermedium dienen zwei flüssige Elektrolytlösungen. Die Elektrolytlösungen werden in sehr einfachen externen Tanks aufbewahrt. Lediglich zum Laden oder Entladen werden sie durch die Batteriezellen gepumpt. Der Vorteil dabei: Nicht die Größe der Batterie, sondern die Größe der Tanks bestimmt die Speicherkapazität. SolelagerAlter Manganoxid, Aktivkohle, Baumwolle und Sole sind die Bestandteile dieses Speichertyps. Das Manganoxid befindet sich an der Kathode, die Aktivkohle an der Anode. Die Baumwollzellulose dient meist als Separator, die Sole als Elektrolyt. Solespeicher enthalten keine umweltschädlichen Stoffe, was sie so interessant macht. Im Vergleich dazu ist die Spannung von Lithium-Ionen-Akkus mit 3,7 V – 1,23 V jedoch noch sehr gering. Wasserstoff als Stromspeicher Der entscheidende Vorteil hierbei ist, dass man den im Sommer überschüssigen Solarstrom auch im Winter nutzen kann. Das Anwendungsgebiet für Wasserstoffspeicher liegt vor allem in der mittel- und langfristigen Speicherung von Strom. Diese Speichertechnologie steckt jedoch noch in den Kinderschuhen. Da der in Wasserstoff umgewandelte Strom bei Bedarf wieder von Wasserstoff in Strom umgewandelt werden muss, geht Energie verloren. Aus diesem Grund liegt der Wirkungsgrad von Speichersystemen nur bei etwa 40 %. Die Integration in eine Photovoltaikanlage ist zudem sehr aufwändig und daher kostenintensiv. Benötigt werden ein Elektrolyseur, ein Kompressor, ein Wasserstofftank und eine Batterie zur Kurzzeitspeicherung sowie natürlich eine Brennstoffzelle. Es gibt eine Reihe von Anbietern, die Komplettsysteme anbieten. LiFePO4-Batterien (oder LFP-Batterien) sind die beste Lösung für die Energiespeicherung in privaten PV-Systemen LiFePO4 und Sicherheit Während Blei-Säure-Batterien Lithium-Batterien aufgrund ihres ständigen Säurenachfüllbedarfs und der damit verbundenen Umweltbelastung den Rang ablaufen ließen, zeichnen sich kobaltfreie Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LiFePO4) durch ihre hohe Sicherheit aus, die auf ihre extrem stabile chemische Zusammensetzung zurückzuführen ist. Sie explodieren oder fangen bei gefährlichen Ereignissen wie Kollisionen oder Kurzschlüssen kein Feuer, wodurch das Verletzungsrisiko erheblich reduziert wird. Bei Blei-Säure-Batterien ist allgemein bekannt, dass ihre Entladetiefe nur 50 % der verfügbaren Kapazität beträgt. Im Gegensatz zu Blei-Säure-Batterien erreichen Lithium-Eisenphosphat-Batterien 100 % ihrer Nennkapazität. Bei einer 100-Ah-Batterie können 30 bis 50 Ah Blei-Säure-Batterien verwendet werden, während Lithium-Eisenphosphat-Batterien 100 Ah haben. Um die Lebensdauer von Lithium-Eisenphosphat-Solarzellen zu verlängern, empfehlen wir Verbrauchern im Alltag eine Entladetiefe von 80 %, wodurch die Batterielebensdauer auf über 8000 Zyklen steigen kann. Großer Temperaturbereich Sowohl Blei-Säure-Solarbatterien als auch Lithium-Ionen-Solarbatterien verlieren in kalten Umgebungen an Kapazität. Der Energieverlust bei LiFePO4-Batterien ist minimal. Bei -20 °C liegt die Kapazität noch bei 80 %, verglichen mit 30 % bei AGM-Zellen. Für viele Orte mit extremer Kälte oder Hitze ist daherLiFePO4 Solarbatteriensind die beste Wahl. Hohe Energiedichte Im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien sind Lithium-Eisenphosphat-Batterien fast viermal leichter, verfügen daher über ein höheres elektrochemisches Potenzial und bieten eine höhere Energiedichte pro Gewichtseinheit – sie liefern bis zu 150 Wattstunden (Wh) Energie pro Kilogramm (kg) im Vergleich zu 25 Wh/kg bei herkömmlichen stationären Blei-Säure-Batterien. Für viele Solaranwendungen bietet dies erhebliche Vorteile in Form geringerer Installationskosten und einer schnelleren Projektabwicklung. Ein weiterer wichtiger Vorteil besteht darin, dass Lithium-Ionen-Akkus nicht dem sogenannten Memory-Effekt unterliegen, der bei anderen Akkutypen auftreten kann, wenn die Batteriespannung plötzlich abfällt und das Gerät bei nachfolgenden Entladungen mit reduzierter Leistung zu arbeiten beginnt. Mit anderen Worten: Lithium-Ionen-Akkus sind „nicht süchtig“ und es besteht keine Gefahr einer „Sucht“ (Leistungsverlust durch den Gebrauch). Lithiumbatterieanwendungen in der Solarenergie für Privathaushalte Ein Solarenergiesystem für das Haus kann je nach Bedarf nur eine Batterie oder mehrere in Reihe und/oder parallel geschaltete Batterien (Batteriebank) verwenden. Zwei Arten von Systemen können verwendet werdenLithium-Ionen-Solarbatteriebänke: Off Grid (isoliert, ohne Anschluss an das Netz) und Hybrid On+Off Grid (an das Netz angeschlossen und mit Batterien). Im Off Grid-Modus wird der von den Solarmodulen erzeugte Strom in den Batterien gespeichert und in Momenten ohne Solarstromerzeugung (nachts oder an bewölkten Tagen) vom System genutzt. Somit ist die Versorgung zu jeder Tageszeit gewährleistet. In hybriden On+Off-Grid-Systemen ist die Lithium-Solarbatterie als Backup wichtig. Mit einem Solarbatteriespeicher ist es möglich, auch bei Stromausfall über elektrische Energie zu verfügen, was die Autonomie des Systems erhöht. Darüber hinaus kann die Batterie als zusätzliche Energiequelle dienen, um den Energieverbrauch des Netzes zu ergänzen oder zu senken. So lässt sich der Energieverbrauch in Spitzenlastzeiten oder bei sehr hohen Tarifen optimieren. Sehen Sie sich einige mögliche Anwendungen dieser Systemtypen an, die Solarbatterien enthalten: Fernüberwachungs- oder Telemetriesysteme; Zaunelektrifizierung – ländliche Elektrifizierung; Solarlösungen für öffentliche Beleuchtungen wie Straßenlaternen und Ampeln; Elektrifizierung ländlicher Gebiete oder ländliche Beleuchtung in abgelegenen Gebieten; Stromversorgung von Kamerasystemen mit Solarenergie; Freizeitfahrzeuge, Wohnmobile, Anhänger und Transporter; Energie für Baustellen; Stromversorgung von Telekommunikationssystemen; Stromversorgung autonomer Geräte im Allgemeinen; Solarenergie für Privathaushalte (in Häusern, Wohnungen und Eigentumswohnungen); Solarenergie zum Betrieb von Geräten und Anlagen wie Klimaanlagen und Kühlschränken; Solar-USV (versorgt das System bei einem Stromausfall mit Strom, hält die Geräte am Laufen und schützt sie); Notstromaggregat (versorgt das System bei einem Stromausfall oder zu bestimmten Zeiten mit Strom); „Peak-Shaving – Reduzierung des Energieverbrauchs in Zeiten der Spitzennachfrage; Verbrauchssteuerung zu bestimmten Zeiten, um beispielsweise den Verbrauch zu Hochtarifzeiten zu reduzieren. Unter mehreren anderen Anwendungen.