Selv i 2022 vil PV-lagring fortsatt være det heteste temaet, og batteribackup for boliger er det raskest voksende segmentet av solenergi, noe som skaper nye markeder og muligheter for utvidelse av solenergi-ettermontering for både store og små hjem og bedrifter over hele verden.Batteribackup i boligerer avgjørende for ethvert solcelledrevet hjem, spesielt i tilfelle storm eller annen nødsituasjon. I stedet for å eksportere overflødig solenergi til strømnettet, hva med å lagre den i batterier for nødsituasjoner? Men hvordan kan lagret solenergi være lønnsomt? Vi vil informere deg om kostnadene og lønnsomheten til et batterilagringssystem for hjemmet og skissere de viktigste punktene du bør huske på når du kjøper riktig lagringssystem. Hva er et batterilagringssystem for boliger? Hvordan fungerer det? Et batterilagringssystem for boliger eller et solcelleanlegg er et nyttig tillegg til det solcelleanlegget for å dra nytte av fordelene med et solcelleanlegg, og det vil spille en stadig viktigere rolle i å akselerere utskiftingen av fossilt brensel med fornybar energi. Solcellebatteriet lagrer elektrisiteten som genereres fra solenergi og frigjør den til operatøren til ønsket tid. Batteribackupstrøm er et miljøvennlig og kostnadseffektivt alternativ til gassgeneratorer. De som bruker et solcelleanlegg til å produsere strøm selv, vil raskt nå grensen. Ved middagstid leverer anlegget rikelig med solenergi, bare da er det ingen hjemme til å bruke den. Om kvelden, derimot, trengs det rikelig med strøm – men da skinner ikke solen lenger. For å kompensere for dette forsyningsgapet kjøpes den betydelig dyrere strømmen fra nettoperatøren. 
I denne situasjonen er en batteribackup i boligen nesten uunngåelig. Dette betyr at ubrukt strøm fra dagen er tilgjengelig om kvelden og natten. Egenprodusert strøm er dermed tilgjengelig døgnet rundt og uavhengig av været. På denne måten økes bruken av egenprodusert solenergi til opptil 80 %. Selvforsyningsgraden, dvs. andelen av strømforbruket som dekkes av solcelleanlegget, øker til opptil 60 %. Et batteribackup i boligen er mye mindre enn et kjøleskap og kan monteres på veggen i vaskerommet. Moderne lagringssystemer inneholder mye intelligens som kan bruke værmeldinger og selvlærende algoritmer for å trimme husholdningen til maksimalt selvforbruk. Å oppnå energiuavhengighet har aldri vært enklere – selv om hjemmet forblir koblet til strømnettet. Er batterilagringssystemer for hjemmet verdt det? Hvilke faktorer avhenger det av? Batterilagring i boliger er nødvendig for at et solcelledrevet hjem skal kunne forbli i drift under strømbrudd, og vil også fungere om natten. Men solcellebatterier forbedrer også systemets driftsøkonomi ved å holde solenergi som ellers ville blitt levert tilbake til nettet, tapt, bare for å omfordele den strømmen noen ganger når strømmen er mest kostbar. Batterilagring i hjemmet beskytter solcelleeieren mot strømbrudd og beskytter systemets driftsøkonomi mot endringer i energiprisstrukturer. Hvorvidt det er verdt å investere i det eller ikke, avhenger av flere faktorer: Nivå på investeringskostnader. Jo lavere kostnaden per kilowattime kapasitet er, desto raskere vil lagringssystemet betale seg selv. Levetiden tilsolcellebatteri til hjemmet En produsentgaranti på 10 år er vanlig i bransjen. Det antas imidlertid en lengre levetid. De fleste solcellebatterier til hjemmet med litiumionteknologi fungerer pålitelig i minst 20 år. Andel av selvforbrukt strøm Jo mer sollagring øker egetforbruket, desto mer sannsynlig er det at det lønner seg. Strømkostnader ved kjøp fra strømnettet Når strømprisene er høye, sparer eiere av solcelleanlegg ved å forbruke den egenproduserte strømmen. I løpet av de neste årene forventes strømprisene å fortsette å stige, så mange anser solcellebatterier som en klok investering. Netttilkoblede tariffer Jo mindre eiere av solcelleanlegg mottar per kilowattime, desto mer lønner det seg å lagre strømmen i stedet for å mate den inn i nettet. I løpet av de siste 20 årene har netttilkoblede tariffer jevnt og trutt sunket, og det vil de fortsette å gjøre. Hvilke typer batterilagringssystemer for hjemmet er tilgjengelige? Hjemmebatteribackupsystemer tilbyr en rekke fordeler, inkludert robusthet, kostnadsbesparelser og desentralisert strømproduksjon (også kjent som «hjemmedistribuerte energisystemer»). Så hva er kategoriene av solcellebatterier til hjemmet? Hvordan bør vi velge? Funksjonell klassifisering etter sikkerhetskopieringsfunksjon: 1. Strømforsyning for hjemme-UPS Dette er en industriell tjeneste for reservestrøm som sykehus, datarom, føderale myndigheter eller militære markeder vanligvis trenger for kontinuerlig drift av sine viktige og sensitive enheter. Med en UPS-strømforsyning til hjemmet kan det hende at lysene i hjemmet ditt ikke engang blinker hvis strømnettet svikter. De fleste hjem trenger ikke eller har til hensikt å betale for denne graden av pålitelighet – med mindre de bruker viktig klinisk utstyr i hjemmet ditt. 2. «Avbruddssikker» strømforsyning (backup for hele huset). Det neste trinnet ned fra en UPS er det vi kaller «avbruddsfri strømforsyning», eller IPS. En IPS vil gjøre det mulig for hele huset å fortsette å kjøre på solenergi og batterier hvis strømnettet går ned, men du vil oppleve en kort periode (et par sekunder) hvor alt blir svart eller grått i huset ditt når reservesystemet går inn i utstyret. Du må kanskje tilbakestille de blinkende elektroniske klokkene, men bortsett fra det vil du kunne bruke alle husholdningsapparatene dine som vanlig så lenge batteriene varer. 3. Strømforsyning i nødstilfeller (delvis backup). Noe reservestrømfunksjonalitet fungerer ved å aktivere en nødstrømkrets når den oppdager at strømnettet faktisk har gått ned. Dette vil tillate at strømforsyningen til huset er koblet til denne kretsen – vanligvis kjøleskap, lys og noen få dedikerte stikkontakter – kan fortsette å bruke batteriene og/eller solcellepanelene under strømbruddet. Denne typen reservestrøm er sannsynligvis det mest populære, rimelige og budsjettvennlige alternativet for hjem over hele verden, ettersom det å drive et helt hus på en batteribank raskt vil tømme dem. 4. Delvis off-grid solcelle- og lagringssystem. Et siste alternativ som kan være iøynefallende er et «delvis off-grid system». Med et delvis off-grid system er konseptet å lage et dedikert «off-grid»-område i hjemmet, som kontinuerlig drives av et solcelle- og batterisystem som er stort nok til å opprettholde seg selv uten å trekke strøm fra nettet. På denne måten forblir nødvendige familietomter (kjøleskap, lys osv.) på selv om nettet går ned, uten noen form for avbrudd. I tillegg, siden solcelle- og batteriene er dimensjonert for å kjøre evig av seg selv uten nettet, ville det ikke være behov for å allokere strømforbruk med mindre ekstra enheter ble koblet til off-grid-kretsen. Klassifisering fra batterikjemiteknologi: Blybatterier som reservebatteri for boliger 
Blybatterierer de eldste oppladbare batteriene og det billigste batteriet som er tilgjengelig for energilagring på markedet. De dukket opp på begynnelsen av forrige århundre, på 1900-tallet, og er den dag i dag fortsatt de foretrukne batteriene i mange bruksområder på grunn av deres robusthet og lave kostnad. Deres største ulemper er deres lave energitetthet (de er tunge og klumpete) og korte levetid. Blysyrebatterier tåler ikke et stort antall laste- og lossesykluser, og krever regelmessig vedlikehold for å balansere kjemien i batteriet. Egenskapene gjør dem derfor uegnet for utladning med middels til høy frekvens eller applikasjoner som varer i 10 år eller mer. De har også ulempen med lav utladningsdybde, som vanligvis er begrenset til 80 % i ekstreme tilfeller eller 20 % ved vanlig drift, for lengre levetid. Overutlading forringer batteriets elektroder, noe som reduserer batteriets evne til å lagre energi og begrenser levetiden. Blybatterier krever konstant vedlikehold av ladetilstanden og bør alltid lagres ved maksimal ladetilstand gjennom floatasjonsteknikken (vedlikehold av lading med en liten elektrisk strøm, tilstrekkelig til å oppheve selvutladingseffekten). Disse batteriene finnes i flere versjoner. De vanligste er ventilerte batterier, som bruker flytende elektrolytt, ventilregulerte gelbatterier (VRLA) og batterier med elektrolytt innebygd i glassfibermatte (kjent som AGM – absorberende glassmatte), som har middels ytelse og redusert kostnad sammenlignet med gelbatterier. Ventilregulerte batterier er praktisk talt forseglet, noe som forhindrer lekkasje og uttørking av elektrolytten. Ventilen sørger for frigjøring av gasser i overladede situasjoner. Noen blybatterier er utviklet for stasjonære industrielle applikasjoner og kan tåle dypere utladningssykluser. Det finnes også en mer moderne versjon, som er bly-karbonbatteriet. Karbonbaserte materialer som tilsettes elektrodene gir høyere lade- og utladningsstrømmer, høyere energitetthet og lengre levetid. En fordel med blybatterier (i alle varianter) er at de ikke trenger et sofistikert ladestyringssystem (slik tilfellet er med litiumbatterier, som vi skal se på senere). Blybatterier har mye mindre sannsynlighet for å ta fyr og eksplodere når de overlades fordi elektrolytten deres ikke er brannfarlig slik som litiumbatterier. Lett overlading er heller ikke farlig i denne typen batterier. Noen ladekontrollere har selv en utjevningsfunksjon som overlader batteriet eller batteribanken litt, slik at alle batterier når fulladet tilstand. Under utjevningsprosessen vil batteriene som til slutt blir fulladet før de andre få spenningen sin litt økt, uten risiko, mens strømmen flyter normalt gjennom den serielle forbindelsen av elementene. På denne måten kan vi si at blybatterier har evnen til å utjevnes naturlig, og små ubalanser mellom batteriene i et batteri eller mellom batteriene i en bank gir ingen risiko. Ytelse:Effektiviteten til blybatterier er mye lavere enn for litiumbatterier. Selv om effektiviteten avhenger av ladehastigheten, antas det vanligvis en tur-retur-effektivitet på 85 %. Lagringskapasitet:Blybatterier finnes i en rekke spenninger og størrelser, men veier 2–3 ganger mer per kWh enn litiumjernfosfat, avhengig av batteriets kvalitet. Batterikostnad:Blybatterier er 75 % billigere enn litiumjernfosfatbatterier, men ikke la deg lure av den lave prisen. Disse batteriene kan ikke lades eller utlades raskt, har mye kortere levetid, har ikke et beskyttende batteristyringssystem og kan også kreve ukentlig vedlikehold. Dette resulterer i en samlet høyere kostnad per syklus enn det som er rimelig for å redusere strømkostnader eller støtte kraftigere apparater. Litiumbatterier som reservebatteri for boliger 
For tiden er litiumionbatterier de mest kommersielt vellykkede batteriene. Etter at litiumionteknologi er blitt brukt i bærbare elektroniske enheter, har den kommet inn i industrielle applikasjoner, kraftsystemer, solcellelagring og elektriske kjøretøy. Litiumionbatterierovergår mange andre typer oppladbare batterier på mange måter, inkludert energilagringskapasitet, antall driftssykluser, ladehastighet og kostnadseffektivitet. For øyeblikket er det eneste problemet sikkerhet, brannfarlige elektrolytter kan ta fyr ved høye temperaturer, noe som krever bruk av elektroniske kontroll- og overvåkingssystemer. Litium er det letteste av alle metaller, har det høyeste elektrokjemiske potensialet og tilbyr høyere volumetriske og masseenergitettheter enn andre kjente batteriteknologier. Litiumionteknologi har gjort det mulig å drive bruken av energilagringssystemer, hovedsakelig knyttet til intermitterende fornybare energikilder (sol og vind), og har også drevet adopsjonen av elbiler. Litiumionbatterier som brukes i kraftsystemer og elektriske kjøretøy er av flytende type. Disse batteriene bruker den tradisjonelle strukturen til et elektrokjemisk batteri, med to elektroder nedsenket i en flytende elektrolyttløsning. Separatorer (porøse isolasjonsmaterialer) brukes til å separere elektrodene mekanisk samtidig som de tillater fri bevegelse av ioner gjennom den flytende elektrolytten. Hovedfunksjonen til en elektrolytt er å tillate ledning av ionestrøm (dannet av ioner, som er atomer med overskudd eller mangel på elektroner), samtidig som den ikke tillater elektroner å passere gjennom (slik som skjer i ledende materialer). Utveksling av ioner mellom positive og negative elektroder er grunnlaget for funksjonen til elektrokjemiske batterier. Forskning på litiumbatterier kan spores tilbake til 1970-tallet, og teknologien modnet og begynte kommersiell bruk rundt 1990-tallet. Litiumpolymerbatterier (med polymerelektrolytter) brukes nå i batteritelefoner, datamaskiner og diverse mobile enheter, og erstatter eldre nikkel-kadmiumbatterier, der hovedproblemet er «minneeffekten» som gradvis reduserer lagringskapasiteten når batteriet lades før det er helt utladet. Sammenlignet med eldre nikkel-kadmium-batterier, spesielt blybatterier, har litium-ion-batterier høyere energitetthet (lagrer mer energi per volum), lavere selvutladningskoeffisient og tåler flere ladinger og utladningssykluser, noe som betyr lang levetid. Rundt begynnelsen av 2000-tallet begynte litiumbatterier å bli brukt i bilindustrien. Rundt 2010 fikk litiumionbatterier interesse for lagring av elektrisk energi i boliger ogstorskala ESS-systemer (energilagringssystem), hovedsakelig på grunn av økt bruk av kraftkilder over hele verden. Periodisk fornybar energi (sol og vind). Litiumionbatterier kan ha ulik ytelse, levetid og kostnader, avhengig av hvordan de er laget. Flere materialer har blitt foreslått, hovedsakelig for elektroder. Vanligvis består et litiumbatteri av en metallisk litiumbasert elektrode som danner batteriets positive terminal og en karbonelektrode (grafitt) som danner den negative terminalen. Avhengig av hvilken teknologi som brukes, kan litiumbaserte elektroder ha forskjellige strukturer. De mest brukte materialene for produksjon av litiumbatterier og hovedegenskapene til disse batteriene er som følger: Litium- og koboltoksider (LCO):Høy spesifikk energi (Wh/kg), god lagringskapasitet og tilfredsstillende levetid (antall sykluser), egnet for elektroniske enheter, ulempen er liten spesifikk effekt (W/kg), noe som reduserer laste- og lossehastigheten; Litium- og manganoksider (LMO):tillate høye lade- og utladningsstrømmer med lav spesifikk energi (Wh/kg), noe som reduserer lagringskapasiteten; Litium, nikkel, mangan og kobolt (NMC):Kombinerer egenskapene til LCO- og LMO-batterier. I tillegg bidrar tilstedeværelsen av nikkel i sammensetningen til å øke den spesifikke energien, noe som gir større lagringskapasitet. Nikkel, mangan og kobolt kan brukes i varierende mengder (for å støtte den ene eller den andre) avhengig av type bruk. Totalt sett er resultatet av denne kombinasjonen et batteri med god ytelse, god lagringskapasitet, lang levetid og lav kostnad. Litium, nikkel, mangan og kobolt (NMC):Kombinerer egenskapene til LCO- og LMO-batterier. I tillegg bidrar tilstedeværelsen av nikkel i sammensetningen til å øke den spesifikke energien, noe som gir større lagringskapasitet. Nikkel, mangan og kobolt kan brukes i forskjellige proporsjoner, avhengig av bruksområdet (for å favorisere den ene eller den andre egenskapen). Generelt sett er resultatet av denne kombinasjonen et batteri med god ytelse, god lagringskapasitet, god levetid og moderat kostnad. Denne typen batteri har blitt mye brukt i elektriske kjøretøy og er også egnet for stasjonære energilagringssystemer; Litiumjernfosfat (LFP):LFP-kombinasjonen gir batterier god dynamisk ytelse (lade- og utladningshastighet), forlenget levetid og økt sikkerhet på grunn av god termisk stabilitet. Fraværet av nikkel og kobolt i sammensetningen reduserer kostnadene og øker tilgjengeligheten til disse batteriene for masseproduksjon. Selv om lagringskapasiteten ikke er den høyeste, har den blitt tatt i bruk av produsenter av elektriske kjøretøy og energilagringssystemer på grunn av dens mange fordelaktige egenskaper, spesielt den lave kostnaden og gode robustheten; Litium og titan (LTO):Navnet refererer til batterier som har titan og litium i den ene elektroden, og erstatter karbonet, mens den andre elektroden er den samme som brukes i en av de andre typene (som NMC – litium, mangan og kobolt). Til tross for den lave spesifikke energien (som betyr redusert lagringskapasitet), har denne kombinasjonen god dynamisk ytelse, god sikkerhet og betydelig økt levetid. Batterier av denne typen kan tåle mer enn 10 000 driftssykluser ved 100 % utladningsdybde, mens andre typer litiumbatterier tåler rundt 2000 sykluser. LiFePO4-batterier overgår blybatterier med ekstremt høy syklusstabilitet, maksimal energitetthet og minimal vekt. Hvis batteriet regelmessig utlades fra 50 % DOD og deretter lades helt opp, kan LiFePO4-batteriet utføre opptil 6500 ladesykluser. Så den ekstra investeringen lønner seg i det lange løp, og pris/ytelsesforholdet forblir uslåelig. De er det foretrukne valget for kontinuerlig bruk som solcellebatterier. Ytelse:Lading og utlading av batteriet har en total sykluseffektivitet på 98 %, samtidig som det lades og utlades raskt på under 2 timer – og enda raskere for en redusert levetid. LagringskapasitetLitiumjernfosfatbatterier kan være over 18 kWh, noe som bruker mindre plass og veier mindre enn et blybatteri med samme kapasitet. BatterikostnadLitiumjernfosfat koster vanligvis mer enn blybatterier, men har vanligvis lavere sykluskostnader som følge av lengre levetid.
Nyheter
