Még 2022-ben is a fotovoltaikus energiatárolás lesz a legforróbb téma, és a lakossági akkumulátoros szünetmentes áramtermelés a napelemes energia leggyorsabban növekvő szegmense, új piacokat és napelemes utólagos bővítési lehetőségeket teremtve a világ nagy és kis otthonai és vállalkozásai számára.Lakóépületek akkumulátorának biztonsági mentésekritikus fontosságú minden napelemes otthon számára, különösen vihar vagy más vészhelyzet esetén. Ahelyett, hogy a felesleges napenergiát a hálózatba exportálnánk, mi lenne, ha akkumulátorokban tárolnánk vészhelyzet esetén? De hogyan lehet jövedelmező a tárolt napenergia? Tájékoztatjuk Önt az otthoni akkumulátoros tárolórendszer költségeiről és jövedelmezőségéről, és felvázoljuk a legfontosabb pontokat, amelyeket szem előtt kell tartania a megfelelő tárolórendszer vásárlásakor. Mi az a lakossági akkumulátoros tárolórendszer? Hogyan működik? Egy lakossági akkumulátoros vagy fotovoltaikus tárolórendszer hasznos kiegészítője a fotovoltaikus rendszernek, hogy kihasználhassa a napelemes rendszer előnyeit, és egyre fontosabb szerepet fog játszani a fosszilis tüzelőanyagok megújuló energiával való helyettesítésének felgyorsításában. A napelemes otthoni akkumulátor tárolja a napenergiából termelt villamos energiát, és a szükséges időben leadja azt az üzemeltetőnek. Az akkumulátoros tartalék áram környezetbarát és költséghatékony alternatívát kínál a gázgenerátorokkal szemben. Azok, akik fotovoltaikus rendszert használnak áramtermelésre, gyorsan elérik annak határait. Délben a rendszer rengeteg napenergiát termel, csak akkor nincs otthon senki, aki felhasználná. Este viszont rengeteg áramra van szükség – de akkor már nem süt a nap. Ennek az ellátási hiánynak a kompenzálására a jelentősen drágább áramot a hálózat üzemeltetőjétől vásárolják. 
Ebben a helyzetben szinte elkerülhetetlen a lakossági akkumulátoros szünetmentes áram. Ez azt jelenti, hogy a nappali fel nem használt áram este és éjszaka is rendelkezésre áll. Az öntermelt áram így a nap 24 órájában, időjárástól függetlenül rendelkezésre áll. Ily módon az öntermelt napenergia felhasználása akár 80%-ra is növelhető. Az önellátás mértéke, azaz a napelemes rendszer által fedezett villamosenergia-fogyasztás aránya akár 60%-ra is emelkedhet. Egy lakossági akkumulátoros szünetmentes tápegység sokkal kisebb, mint egy hűtőszekrény, és a háztartási helyiség falára is felszerelhető. A modern energiatároló rendszerek rengeteg intelligenciát tartalmaznak, amelyek időjárás-előrejelzéseket és öntanuló algoritmusokat használnak a háztartás maximális önfogyasztásának elérésére. Az energiafüggetlenség elérése soha nem volt ilyen egyszerű – még akkor is, ha az otthon továbbra is csatlakoztatva marad a hálózathoz. Megéri-e az otthoni akkumulátoros energiatároló rendszer? Milyen tényezőktől függ ez? A napenergiával működő otthonok akkumulátoros energiatárolása elengedhetetlen ahhoz, hogy hálózati áramszünetek esetén is működőképesek maradjanak, és éjszaka is működjenek. A napelemek ugyanakkor javítják a rendszer gazdaságosságát azáltal, hogy a napenergiát, amelyet egyébként veszteségesen adnának vissza a hálózatba, megtartják, hogy aztán ezt az energiát akkor csoportosítsák át, amikor az energia a legdrágább. Az otthoni akkumulátoros energiatárolás megvédi a napelemes tulajdonost a hálózati meghibásodásoktól, és védi a rendszer gazdaságosságát az energiaár-keretek változásaitól. Az, hogy megéri-e befektetni, több tényezőtől is függ: A beruházási költségek szintje. Minél alacsonyabb a kilowattóránkénti kapacitásköltség, annál hamarabb megtérül a tárolórendszer. Az élettartamanapelemes otthoni akkumulátor Az iparágban megszokott a 10 éves gyártói garancia. Azonban hosszabb hasznos élettartamot feltételeznek. A legtöbb lítium-ion technológiával ellátott napelemes otthoni akkumulátor legalább 20 évig megbízhatóan működik. Saját fogyasztású villamos energia aránya Minél inkább növeli a napelemes tárolás az önfogyasztást, annál valószínűbb, hogy megéri. Áramköltségek a hálózatról történő vásárlás esetén Amikor magasak az áramárak, a fotovoltaikus rendszerek tulajdonosai a saját maguk által termelt áram fogyasztásával takarítanak meg. A következő néhány évben az áramárak várhatóan tovább emelkednek, ezért sokan bölcs befektetésnek tartják a napelemeket. Hálózatra kapcsolt tarifák Minél kevesebbet kapnak a napelemes rendszer tulajdonosai kilowattóránként, annál jobban megéri számukra az áram tárolása a hálózatba való betáplálás helyett. Az elmúlt 20 évben a hálózatra kapcsolt tarifák folyamatosan csökkentek, és ez a tendencia a jövőben is folytatódni fog. Milyen típusú otthoni akkumulátoros energiatároló rendszerek érhetők el?? Az otthoni akkumulátoros biztonsági rendszerek számos előnnyel járnak, beleértve a rugalmasságot, a költségmegtakarítást és a decentralizált villamosenergia-termelést (más néven „otthoni elosztott energiarendszerek”). Milyen kategóriákba tartoznak a napelemes otthoni akkumulátorok? Hogyan válasszunk? Funkcionális osztályozás biztonsági mentési funkció szerint: 1. Otthoni UPS tápegység Ez egy ipari szintű szolgáltatás a kórházak, adatközpontok, szövetségi kormányzati vagy katonai piacok számára szükséges tartalék áramellátáshoz, amelyre általában szükségük van a létfontosságú és érzékeny eszközeik folyamatos működéséhez. Egy otthoni UPS tápegységgel az otthoni lámpák esetleg nem is pislákolnak, ha az elektromos hálózat meghibásodik. A legtöbb otthonnak nincs szüksége vagy nem is akar fizetni ilyen szintű megbízhatóságért – kivéve, ha létfontosságú klinikai berendezéseket üzemeltetnek otthonukban. 2. „Megszakítható” tápegység (teljes házszintű tartalék áramellátás). A szünetmentes tápegységtől (UPS) lejjebb eső lépést „megszakítható tápegységnek” (IPS) nevezzük. Az IPS lehetővé teszi, hogy az egész ház napelemes és akkumulátoros üzemmódban működjön, ha a hálózat kiesik, de egy rövid ideig (néhány másodpercig) minden elsötétül vagy elszürkül a házban, amint a tartalék rendszer bekapcsol. Lehet, hogy vissza kell állítania a villogó elektronikus órákat, de ezen kívül minden háztartási gépét a szokásos módon használhatja, amíg az akkumulátorok bírják. 3. Vészhelyzeti áramellátás (részleges tartalék). Néhány tartalék áramellátási funkció úgy működik, hogy aktivál egy vészhelyzeti áramkört, amikor a hálózat lemerülését érzékeli. Ez lehetővé teszi, hogy az ehhez az áramkörhöz csatlakoztatott háztartási áramellátó eszközök – jellemzően hűtőszekrények, lámpák és néhány dedikált elektromos aljzat – áramkimaradás esetén is működtessék az akkumulátorokat és/vagy a fotovoltaikus paneleket. Ez a fajta tartalék áramellátás valószínűleg az egyik legnépszerűbb, legmegfizethetőbb és legolcsóbb megoldás az otthonok számára világszerte, mivel egy egész ház akkumulátortelepről történő működtetése gyorsan lemeríti azokat. 4. Részlegesen hálózaton kívüli napelemes és tárolórendszer. Egy utolsó, talán figyelemfelkeltő lehetőség a „részben hálózaton kívüli rendszer”. A részlegesen hálózaton kívüli rendszer koncepciója egy különálló, „hálózaton kívüli” terület létrehozása a házban, amely folyamatosan egy olyan napelemes és akkumulátoros rendszerről működik, amely elég nagy ahhoz, hogy önmagát fenntartsa anélkül, hogy a hálózatról energiát venne fel. Ily módon a szükséges családi telkek (hűtőszekrények, lámpák stb.) akkor is bekapcsolva maradnak, ha a hálózat kiesik, mindenféle zavar nélkül. Ezenkívül, mivel a napelemes és akkumulátoros rendszerek úgy vannak méretezve, hogy önmagukban, hálózat nélkül is örökké működjenek, nem kell energiafelhasználást elosztani, hacsak nem csatlakoztatnak további eszközöket a hálózaton kívüli áramkörhöz. Osztályozás az akkumulátorkémiai technológiából: Ólom-savas akkumulátorok lakossági akkumulátor-szünetmentes tápegységként 
Ólom-savas akkumulátoroka piacon kapható legrégebbi újratölthető akkumulátorok és a legolcsóbbak energiatárolásra. A múlt század elején, az 1900-as években jelentek meg, és a mai napig számos alkalmazásban az előnyben részesített akkumulátorok robusztusságuk és alacsony költségük miatt. Fő hátrányaik az alacsony energiasűrűségük (nehézek és terjedelmesek), valamint a rövid élettartamuk, mivel nem bírják a nagyszámú be- és kirakodási ciklust. Az ólomakkumulátorok rendszeres karbantartást igényelnek az akkumulátor kémiai összetételének kiegyensúlyozása érdekében, így tulajdonságaik miatt alkalmatlanok közepes és nagyfrekvenciás kisütésre, illetve 10 évig vagy tovább tartó alkalmazásokra. Hátrányuk az alacsony kisülési mélység, amely szélsőséges esetekben jellemzően 80%-ra, normál üzemben pedig 20%-ra korlátozódik a hosszabb élettartam érdekében. A túlzott kisütés lebontja az akkumulátor elektródáit, ami csökkenti az energiatároló képességét és korlátozza az élettartamát. Az ólomakkumulátorok töltöttségi állapotának folyamatos fenntartását igénylik, és mindig maximális töltöttségi szinten kell tárolni őket a lebegés technikájával (töltés fenntartása kis áramerősséggel, amely elegendő az önkisülés hatásának kiküszöböléséhez). Ezek az akkumulátorok többféle változatban kaphatók. A leggyakoribbak a szellőzőnyílásos akkumulátorok, amelyek folyékony elektrolitot használnak, a szelepvezérelt zselés akkumulátorok (VRLA) és az üvegszálas paplanba ágyazott elektrolitot tartalmazó akkumulátorok (AGM – abszorbens üvegszálas paplan), amelyek közepes teljesítményt és alacsonyabb költséget kínálnak a zselés akkumulátorokhoz képest. A szelepvezérlésű akkumulátorok gyakorlatilag lezártak, ami megakadályozza az elektrolit szivárgását és kiszáradását. A szelep túltöltés esetén gázok kibocsátásában játszik szerepet. Néhány ólomakkumulátort helyhez kötött ipari alkalmazásokhoz fejlesztettek ki, és mélyebb kisütési ciklusokat is el tudnak viselni. Létezik egy modernebb változat is, az ólom-szén akkumulátor. Az elektródákhoz hozzáadott szén alapú anyagok nagyobb töltési és kisütési áramot, nagyobb energiasűrűséget és hosszabb élettartamot biztosítanak. Az ólomakkumulátorok (bármelyik változatukban) egyik előnye, hogy nincs szükségük kifinomult töltéskezelő rendszerre (mint a lítium akkumulátorok esetében, amelyeket a következőkben fogunk látni). Az ólomakkumulátorok sokkal kisebb valószínűséggel gyulladnak ki és robbannak fel túltöltés esetén, mivel elektrolitjuk nem gyúlékony, mint a lítium akkumulátoroké. Az ilyen típusú akkumulátoroknál az enyhe túltöltés sem veszélyes. Egyes töltésvezérlők kiegyenlítő funkcióval is rendelkeznek, amely enyhe túltöltést okoz az akkumulátorban vagy az akkumulátorbankban, aminek következtében az összes akkumulátor eléri a teljesen feltöltött állapotot. A kiegyenlítési folyamat során azoknak az akkumulátoroknak a feszültsége, amelyek végül a többiek előtt teljesen feltöltődnek, kockázat nélkül kismértékben megemelkedik, miközben az áram a soros elemek kapcsolatán keresztül normálisan folyik. Ily módon azt mondhatjuk, hogy az ólomakkumulátorok képesek természetes módon kiegyenlítődni, és az akkumulátor akkumulátorai vagy egy akkumulátorblokk akkumulátorai közötti kis egyensúlyhiány nem jelent kockázatot. Teljesítmény:Az ólomakkumulátorok hatásfoka jóval alacsonyabb, mint a lítium akkumulátoroké. Bár a hatásfok a töltési sebességtől függ, általában 85%-os oda-vissza hatásfokot feltételeznek. Tárolókapacitás:Az ólomakkumulátorok feszültség- és mérettartományban kaphatók, de kWh-ként 2-3-szor többet nyomnak, mint a lítium-vas-foszfát akkumulátorok, az akkumulátor minőségétől függően. Akkumulátor ára:Az ólom-savas akkumulátorok 75%-kal olcsóbbak, mint a lítium-vas-foszfát akkumulátorok, de ne tévesszen meg az alacsony ár. Ezek az akkumulátorok nem tölthetők vagy meríthetők le gyorsan, sokkal rövidebb az élettartamuk, nincs védő akkumulátorkezelő rendszerük, és akár heti karbantartást is igényelhetnek. Ez összességében magasabb ciklusköltséget eredményez, mint ami az energiaköltségek csökkentése vagy a nagy teljesítményű készülékek támogatása szempontjából indokolt lenne. Lítium akkumulátorok, mint otthoni akkumulátor-szünetmentes tápegységek 
Jelenleg a kereskedelmileg legsikeresebb akkumulátorok a lítium-ion akkumulátorok. Miután a lítium-ion technológiát hordozható elektronikus eszközökben alkalmazták, belépett az ipari alkalmazások, az energiarendszerek, a fotovoltaikus energiatárolás és az elektromos járművek területére is. Lítium-ion akkumulátoroksok más típusú újratölthető akkumulátort felülmúlnak számos tekintetben, beleértve az energiatároló kapacitást, a munkaciklusok számát, a töltési sebességet és a költséghatékonyságot. Jelenleg az egyetlen probléma a biztonság, a gyúlékony elektrolitok magas hőmérsékleten lángra kaphatnak, ami elektronikus vezérlő- és felügyeleti rendszerek használatát igényli. A lítium a legkönnyebb fém az összes ismert akkumulátortechnológiához képest, a legnagyobb elektrokémiai potenciállal rendelkezik, és nagyobb térfogati és tömegenergia-sűrűséget kínál. A lítium-ion technológia lehetővé tette az energiatároló rendszerek használatának előmozdítását, főként az időszakosan megújuló energiaforrásokhoz (nap- és szélenergia) kapcsolódóan, és az elektromos járművek elterjedését is ösztönözte. Az energiaellátó rendszerekben és elektromos járművekben használt lítium-ion akkumulátorok folyékony típusúak. Ezek az akkumulátorok az elektrokémiai akkumulátorok hagyományos szerkezetét alkalmazzák, két elektródával, amelyeket folyékony elektrolitoldatba merítenek. Az elválasztókat (porózus szigetelőanyagokat) az elektródák mechanikus elválasztására használják, miközben lehetővé teszik az ionok szabad mozgását a folyékony elektroliton keresztül. Az elektrolit fő jellemzője, hogy lehetővé teszi az ionáram vezetését (amelyet ionok, azaz elektronfelesleggel vagy elektronhiánnyal rendelkező atomok képeznek), miközben nem engedi át az elektronokat (ahogyan az a vezető anyagokban történik). Az ionok pozitív és negatív elektródák közötti cseréje az elektrokémiai akkumulátorok működésének alapja. A lítium akkumulátorokkal kapcsolatos kutatások az 1970-es évekre vezethetők vissza, a technológia pedig az 1990-es évek környékén vált éretté és kezdett kereskedelmi forgalomba. A lítium-polimer akkumulátorokat (polimer elektrolitokkal) ma már telefonokban, számítógépekben és különféle mobileszközökben használják, felváltva a régebbi nikkel-kadmium akkumulátorokat, amelyek fő problémája a „memóriaeffektus”, amely fokozatosan csökkenti a tárolókapacitást. Ez akkor fordul elő, amikor az akkumulátort teljesen lemerülés előtt töltik. A régebbi nikkel-kadmium akkumulátorokhoz, különösen az ólomakkumulátorokhoz képest a lítium-ion akkumulátorok nagyobb energiasűrűséggel rendelkeznek (több energiát tárolnak térfogatonként), alacsonyabb önkisülési együtthatóval rendelkeznek, és több töltési és kisütési ciklust bírnak ki, ami hosszú élettartamot jelent. A 2000-es évek elején kezdték el használni a lítium akkumulátorokat az autóiparban. 2010 körül a lítium-ion akkumulátorok iránt megnőtt az érdeklődés a lakossági alkalmazásokban az elektromos energia tárolása terén, ésnagyméretű ESS (energiatároló rendszer) rendszerek, főként az energiaforrások világszerte megnövekedett használatának köszönhetően. Szakaszos megújuló energia (nap- és szélenergia). A lítium-ion akkumulátorok teljesítménye, élettartama és költsége eltérő lehet attól függően, hogyan készülnek. Számos anyagot javasoltak már, főként elektródákhoz. Egy lítium akkumulátor jellemzően egy fémes lítium alapú elektródából áll, amely az akkumulátor pozitív pólusát, és egy szén (grafit) elektródából, amely a negatív pólust alkotja. A használt technológiától függően a lítium alapú elektródák különböző szerkezetűek lehetnek. A lítium akkumulátorok gyártásához leggyakrabban használt anyagok és ezen akkumulátorok főbb jellemzői a következők: Lítium- és kobalt-oxidok (LCO):Magas fajlagos energia (Wh/kg), jó tárolókapacitás és kielégítő élettartam (ciklusok száma), alkalmas elektronikus eszközökhöz, hátránya a fajlagos teljesítmény (W/kg). Kicsi, ami csökkenti a be- és kirakodási sebességet; Lítium- és mangán-oxidok (LMO):nagy töltési és kisütési áramot tesznek lehetővé alacsony fajlagos energiával (Wh/kg), ami csökkenti a tárolókapacitást; Lítium, nikkel, mangán és kobalt (NMC):Egyesíti az LCO és LMO akkumulátorok tulajdonságait. Ezenkívül a nikkel jelenléte a kompozícióban segít növelni a fajlagos energiát, ami nagyobb tárolókapacitást biztosít. A nikkel, a mangán és a kobalt változó arányban használható (az egyik vagy a másik támogatására) az alkalmazás típusától függően. Összességében ennek a kombinációnak az eredménye egy jó teljesítményű, jó tárolókapacitású, hosszú élettartamú és alacsony költségű akkumulátor. Lítium, nikkel, mangán és kobalt (NMC):Egyesíti az LCO és LMO akkumulátorok tulajdonságait. Ezenkívül a nikkel jelenléte a kompozícióban segít növelni a fajlagos energiát, ami nagyobb tárolókapacitást biztosít. A nikkel, a mangán és a kobalt különböző arányokban használható, az alkalmazás típusától függően (egyik vagy másik jellemző előnyben részesítése érdekében). Általánosságban elmondható, hogy ennek a kombinációnak az eredménye egy jó teljesítményű, jó tárolókapacitású, hosszú élettartamú és mérsékelt költségű akkumulátor. Ez a típusú akkumulátor széles körben használatos elektromos járművekben, és alkalmas helyhez kötött energiatároló rendszerekhez is; Lítium-vas-foszfát (LFP):Az LFP kombináció jó dinamikus teljesítményt (töltési és kisütési sebesség), hosszabb élettartamot és fokozott biztonságot biztosít az akkumulátoroknak a jó hőstabilitásnak köszönhetően. A nikkel és kobalt hiánya csökkenti a költségeket és növeli ezen akkumulátorok tömeggyártásra való alkalmasságát. Bár tárolókapacitása nem a legnagyobb, az elektromos járművek és energiatároló rendszerek gyártói számos előnyös tulajdonsága, különösen alacsony költsége és jó robusztussága miatt átvették. Lítium és titán (LTO):A név olyan akkumulátorokra utal, amelyek egyik elektródájában titán és lítium található, a szén helyett, míg a második elektróda ugyanaz, mint amit a többi típusban (például NMC – lítium, mangán és kobalt) használnak. Az alacsony fajlagos energia ellenére (ami csökkent tárolókapacitást jelent), ez a kombináció jó dinamikus teljesítménnyel, biztonságossággal és jelentősen megnövelt élettartammal rendelkezik. Az ilyen típusú akkumulátorok több mint 10 000 működési ciklust képesek elviselni 100%-os kisütési mélység mellett, míg más típusú lítium akkumulátorok körülbelül 2000 ciklust bírnak ki. A LiFePO4 akkumulátorok rendkívül magas ciklusstabilitással, maximális energiasűrűséggel és minimális súllyal felülmúlják az ólomakkumulátorokat. Ha az akkumulátort rendszeresen 50%-os DOD-ról lemerítik, majd teljesen feltöltik, a LiFePO4 akkumulátor akár 6500 töltési ciklust is képes végrehajtani. Így a plusz befektetés hosszú távon megtérül, és az ár/teljesítmény arány verhetetlen marad. Napelemes akkumulátorként ezek az előnyben részesített választások folyamatos használatra. Teljesítmény:Az akkumulátor töltése és kioldása 98%-os ciklushatékonysággal rendelkezik, miközben gyorsan fel- és kioldódik kevesebb, mint 2 óra alatt – sőt, még gyorsabban is, rövidebb élettartamot biztosítva. Tárolási kapacitásEgy lítium-vas-foszfát akkumulátorcsomag több mint 18 kWh-s lehet, ami kevesebb helyet foglal és könnyebb, mint egy azonos kapacitású ólom-savas akkumulátor. Akkumulátor költségeA lítium-vas-foszfát akkumulátorok általában drágábbak, mint az ólom-savas akkumulátorok, de a hosszabb élettartam miatt általában alacsonyabb a ciklusköltségük.
Hír
