Även år 2022 kommer PV-lagring fortfarande att vara det hetaste ämnet, och batteribackup för bostäder är det snabbast växande segmentet inom solenergi, vilket skapar nya marknader och möjligheter till expansion av solenergianpassning för både stora och små hem och företag runt om i världen.Batteribackup för bostäderär avgörande för alla solcellshus, särskilt vid storm eller annan nödsituation. Istället för att exportera överskottssolenergi till elnätet, vad sägs om att lagra den i batterier för nödsituationer? Men hur kan lagrad solenergi vara lönsam? Vi informerar dig om kostnaden och lönsamheten för ett batterilagringssystem för hemmabruk och beskriver de viktigaste punkterna du bör tänka på när du köper rätt lagringssystem. Vad är ett batterilagringssystem för bostäder? Hur fungerar det? Ett batterilagringssystem för bostäder eller ett solcellssystem är ett användbart komplement till solcellssystemet för att dra nytta av fördelarna med ett solcellssystem och kommer att spela en allt viktigare roll för att påskynda ersättningen av fossila bränslen med förnybar energi. Solcellsbatteriet för hemmet lagrar den elektricitet som genereras från solenergi och släpper den till operatören vid önskad tidpunkt. Batterireservkraft är ett miljövänligt och kostnadseffektivt alternativ till gasgeneratorer. De som använder ett solcellssystem för att själva producera el kommer snabbt att nå sina gränser. Vid middagstid levererar systemet rikligt med solenergi, bara då finns det ingen hemma som kan använda den. På kvällen behövs däremot rikligt med el – men då skiner inte solen längre. För att kompensera för detta leveransgap köps den betydligt dyrare elen från nätoperatören. 
I den här situationen är en batteribackup i bostäder nästan oundviklig. Det betyder att den oanvända elen från dagen är tillgänglig på kvällen och natten. Egenproducerad el är således tillgänglig dygnet runt och oavsett väder. På så sätt ökas användningen av egenproducerad solenergi till upp till 80 %. Självförsörjningsgraden, det vill säga andelen av elförbrukningen som täcks av solsystemet, ökar till upp till 60 %. Ett batteribackupsystem för bostäder är mycket mindre än ett kylskåp och kan monteras på en vägg i grovköket. Moderna lagringssystem innehåller en hel del intelligens som kan använda väderprognoser och självlärande algoritmer för att trimma hushållet till maximal egenförbrukning. Att uppnå energioberoende har aldrig varit enklare – även om hemmet förblir anslutet till elnätet. Är batterilagringssystem för hemmabruk värda det? Vilka faktorer beror det på? Batterilagring i bostäder är nödvändig för att ett solcellsdrivet hem ska kunna fortsätta fungera även under elnätsavbrott och fungerar även på natten. Men solcellsbatterier förbättrar även systemets affärsekonomi genom att hålla solenergi som annars skulle levereras tillbaka till nätet med förlust, bara för att omfördela den elkraften ibland när elen är som dyrast. Batterilagring i hemmet skyddar solcellsägaren från elnätsavbrott och skyddar systemets affärsekonomi mot förändringar i energiprissystemen. Huruvida det är värt att investera i det eller inte beror på flera faktorer: Nivå på investeringskostnader. Ju lägre kostnaden per kilowattimme kapacitet är, desto snabbare kommer lagringssystemet att betala sig. Livslängden försolcellsbatteri för hemmet En tillverkargaranti på 10 år är bruklig i branschen. Dock förutsätts en längre livslängd. De flesta solcellsbatterier för hemmet med litiumjonteknik fungerar tillförlitligt i minst 20 år. Andel egenförbrukad el Ju mer sollagring ökar egenförbrukningen, desto mer sannolikt är det att det är lönsamt. Elkostnader vid köp från elnätet När elpriserna är höga sparar ägare av solcellsanläggningar genom att förbruka den egenproducerade elen. Under de närmaste åren förväntas elpriserna fortsätta att stiga, så många anser att solcellsbatterier är en klok investering. Nätanslutna tariffer Ju mindre ägare av solsystem får per kilowattimme, desto mer lönar det sig att lagra elen istället för att mata in den i elnätet. Under de senaste 20 åren har elnätsavgifterna stadigt minskat och kommer att fortsätta att göra det. Vilka typer av batterilagringssystem för hemmabruk finns tillgängliga? Hembatteribackupsystem erbjuder många fördelar, inklusive motståndskraft, kostnadsbesparingar och decentraliserad elproduktion (även känd som "distribuerade energisystem för hemmet"). Så vilka kategorier finns det av solcellsbatterier för hemmet? Hur ska vi välja? Funktionell klassificering efter säkerhetskopieringsfunktion: 1. UPS-strömförsörjning för hemmet Detta är en industriell tjänst för reservkraft som sjukhus, datarum, myndigheter eller militära marknader vanligtvis behöver för kontinuerlig drift av sina viktiga och även känsliga enheter. Med en UPS-strömförsörjning för hemmet kanske lamporna i ditt hem inte ens blinkar om elnätet slutar fungera. De flesta hem behöver inte eller har för avsikt att betala för denna grad av tillförlitlighet – såvida de inte använder viktig klinisk utrustning i ditt hem. 2. Avbrottsfri strömförsörjning (hela husets reservkraft). Nästa steg ned från en UPS är vad vi kallar "avbrottsbar strömförsörjning", eller IPS. En IPS gör att hela ditt hus kan fortsätta drivas med solenergi och batterier om elnätet går ner, men du kommer att uppleva en kort period (ett par sekunder) där allt blir svart eller grått i ditt hus när reservsystemet går in i utrustningen. Du kan behöva återställa dina blinkande elektroniska klockor, men annars kommer du att kunna använda alla dina hushållsapparater som vanligt så länge dina batterier räcker. 3. Strömförsörjning i nödsituationer (delvis reserv). Viss reservkraftsfunktion fungerar genom att aktivera en nödkrets när den upptäcker att elnätet har minskat. Detta gör att hushållsapparater som är anslutna till kretsen – vanligtvis kylskåp, lampor och några dedikerade eluttag – kan fortsätta driva batterierna och/eller solpanelerna under strömavbrottet. Denna typ av reservkraft är sannolikt ett av de mest populära, rimliga och budgetvänliga alternativen för hem runt om i världen, eftersom att driva ett helt hus på en batteribank snabbt kommer att tömma dem. 4. Delvis off-grid sol- och lagringssystem. Ett sista alternativ som kan vara iögonfallande är ett "delvis off-grid system". Med ett delvis off-grid system är konceptet att skapa ett dedikerat "off-grid"-område i hemmet, som kontinuerligt drivs av ett sol- och batterisystem som är tillräckligt stort för att försörja sig självt utan att dra ström från nätet. På så sätt förblir nödvändiga familjetomter (kylskåp, lampor etc.) påslagna även om elnätet går ner, utan någon som helst störning. Eftersom solcellerna och batterierna är dimensionerade för att fungera för alltid av sig själva utan elnätet, skulle det dessutom inte finnas något behov av att allokera strömförbrukning om inte extra enheter ansluts till off-grid-kretsen. Klassificering från batterikemiteknik: Blybatterier som reservbatteri för bostäder 
Blybatterierär de äldsta uppladdningsbara batterierna och de billigaste batterierna som finns tillgängliga för energilagring på marknaden. De dök upp i början av förra seklet, på 1900-talet, och är än idag de föredragna batterierna i många tillämpningar på grund av deras robusthet och låga kostnad. Deras främsta nackdelar är deras låga energitäthet (de är tunga och skrymmande) och deras korta livslängd. Blysyrabatterier klarar inte av ett stort antal laddnings- och urladdningscykler. De kräver regelbundet underhåll för att balansera kemin i batteriet. Batteriets egenskaper gör dem därför olämpliga för medel- till högfrekvent urladdning eller tillämpningar som håller i 10 år eller mer. De har också nackdelen att urladdningsdjupet är lågt, vilket vanligtvis är begränsat till 80 % i extrema fall eller 20 % vid normal drift, för längre livslängd. Överurladdning försämrar batteriets elektroder, vilket minskar dess förmåga att lagra energi och begränsar dess livslängd. Blybatterier kräver konstant underhåll av sitt laddningstillstånd och bör alltid förvaras vid maximal laddning genom floatation-teknik (underhåll av laddning med en liten elektrisk ström, tillräcklig för att motverka självurladdningseffekten). Dessa batterier finns i flera versioner. De vanligaste är ventilerade batterier, som använder flytande elektrolyt, ventilreglerade gelbatterier (VRLA) och batterier med elektrolyt inbäddad i glasfibermatta (känd som AGM – absorberande glasmatta), vilka har medelhög prestanda och lägre kostnad jämfört med gelbatterier. Ventilreglerade batterier är praktiskt taget förseglade, vilket förhindrar läckage och uttorkning av elektrolyten. Ventilen verkar för att frigöra gaser vid överladdning. Vissa blybatterier är utvecklade för stationära industriella tillämpningar och kan hantera djupare urladdningscykler. Det finns också en modernare version, ett bly-kolbatteri. Kolbaserade material som tillsätts till elektroderna ger högre laddnings- och urladdningsströmmar, högre energitäthet och längre livslängd. En fördel med blybatterier (i alla dess varianter) är att de inte behöver ett sofistikerat laddningshanteringssystem (som är fallet med litiumbatterier, vilket vi ska se härnäst). Blybatterier är mycket mindre benägna att fatta eld och explodera när de överladdas eftersom deras elektrolyt inte är brandfarlig som litiumbatterier. Lätt överladdning är inte heller farligt i den här typen av batterier. Även vissa laddningsregulatorer har en utjämningsfunktion som överladdar batteriet eller batteribanken något, vilket gör att alla batterier når fulladdade tillstånd. Under utjämningsprocessen kommer de batterier som så småningom blir fulladdade före de andra att få sin spänning ökad något, utan risk, medan strömmen flyter normalt genom elementens seriekoppling. På så sätt kan vi säga att blybatterier har förmågan att utjämna naturligt och små obalanser mellan batterierna i ett batteri eller mellan batterierna i en bank utgör ingen risk. Prestanda:Blybatteriers verkningsgrad är mycket lägre än litiumbatteriers. Även om verkningsgraden beror på laddningshastigheten antas vanligtvis en tur-retur-verkningsgrad på 85 %. Lagringskapacitet:Blybatterier finns i en mängd olika spänningar och storlekar, men väger 2–3 gånger mer per kWh än litiumjärnfosfat, beroende på batteriets kvalitet. Batterikostnad:Blybatterier är 75 % billigare än litiumjärnfosfatbatterier, men låt dig inte luras av det låga priset. Dessa batterier kan inte laddas eller urladdas snabbt, har en mycket kortare livslängd, saknar ett skyddande batterihanteringssystem och kan också kräva veckovis underhåll. Detta resulterar i en totalt sett högre kostnad per cykel än vad som är rimligt för att minska elkostnaderna eller stödja tunga apparater. Litiumbatterier som backup för bostäder 
För närvarande är litiumjonbatterier de kommersiellt mest framgångsrika batterierna. Efter att litiumjontekniken har tillämpats på bärbara elektroniska enheter har den tagit sig in i industriella tillämpningar, kraftsystem, solenergilagring och elfordon. Litiumjonbatterieröverträffar många andra typer av laddningsbara batterier i många avseenden, inklusive energilagringskapacitet, antal driftcykler, laddningshastighet och kostnadseffektivitet. För närvarande är det enda problemet säkerheten, brandfarliga elektrolyter kan fatta eld vid höga temperaturer, vilket kräver användning av elektroniska styr- och övervakningssystem. Litium är den lättaste av alla metaller, har den högsta elektrokemiska potentialen och erbjuder högre volymetriska och massenergitätheter än andra kända batteritekniker. Litiumjontekniken har gjort det möjligt att driva användningen av energilagringssystem, främst i samband med intermittenta förnybara energikällor (sol och vind), och har även drivit på användningen av elfordon. Litiumjonbatterier som används i kraftsystem och elfordon är av flytande typ. Dessa batterier använder den traditionella strukturen hos ett elektrokemiskt batteri, med två elektroder nedsänkta i en flytande elektrolytlösning. Separatorer (porösa isoleringsmaterial) används för att mekaniskt separera elektroderna samtidigt som joner kan röra sig fritt genom den flytande elektrolyten. Huvudfunktionen hos en elektrolyt är att den tillåter ledning av jonström (som bildas av joner, vilka är atomer med överskott eller brist på elektroner), samtidigt som den inte tillåter elektroner att passera igenom (som händer i ledande material). Utbytet av joner mellan positiva och negativa elektroder är grunden för funktionen hos elektrokemiska batterier. Forskning om litiumbatterier kan spåras tillbaka till 1970-talet, och tekniken mognade och började användas kommersiellt runt 1990-talet. Litiumpolymerbatterier (med polymerelektrolyter) används nu i batteritelefoner, datorer och olika mobila enheter och ersätter äldre nickel-kadmiumbatterier, vars största problem är "minneseffekten" som gradvis minskar lagringskapaciteten när batteriet laddas innan det är helt urladdat. Jämfört med äldre nickel-kadmium-batterier, särskilt blybatterier, har litiumjonbatterier en högre energitäthet (lagrar mer energi per volym), har en lägre självurladdningskoefficient och tål fler laddnings- och urladdningscykler, vilket innebär en lång livslängd. Runt början av 2000-talet började litiumbatterier användas inom bilindustrin. Runt 2010 fick litiumjonbatterier intresse för lagring av elektrisk energi i bostäder ochstorskaliga ESS-system (energilagringssystem), främst på grund av den ökade användningen av kraftkällor världen över. Intermittent förnybar energi (sol och vind). Litiumjonbatterier kan ha olika prestanda, livslängd och kostnader, beroende på hur de tillverkas. Flera material har föreslagits, främst för elektroder. Vanligtvis består ett litiumbatteri av en metallisk litiumbaserad elektrod som bildar batteriets positiva pol och en kolelektrod (grafit) som bildar batteriets negativa pol. Beroende på vilken teknik som används kan litiumbaserade elektroder ha olika strukturer. De vanligaste materialen för tillverkning av litiumbatterier och de viktigaste egenskaperna hos dessa batterier är följande: Litium- och koboltoxider (LCO):Hög specifik energi (Wh/kg), god lagringskapacitet och tillfredsställande livslängd (antal cykler), lämplig för elektroniska apparater, nackdelen är liten specifik effekt (W/kg), vilket minskar lastnings- och lossningshastigheten; Litium- och manganoxider (LMO):tillåter höga laddnings- och urladdningsströmmar med låg specifik energi (Wh/kg), vilket minskar lagringskapaciteten; Litium, nickel, mangan och kobolt (NMC):Kombinerar egenskaperna hos LCO- och LMO-batterier. Dessutom bidrar närvaron av nickel i kompositionen till att öka den specifika energin, vilket ger större lagringskapacitet. Nickel, mangan och kobolt kan användas i varierande proportioner (för att stödja den ena eller den andra) beroende på typ av applikation. Sammantaget är resultatet av denna kombination ett batteri med god prestanda, bra lagringskapacitet, lång livslängd och låg kostnad. Litium, nickel, mangan och kobolt (NMC):Kombinerar egenskaper hos LCO- och LMO-batterier. Dessutom bidrar närvaron av nickel i kompositionen till att höja den specifika energin, vilket ger större lagringskapacitet. Nickel, mangan och kobolt kan användas i olika proportioner, beroende på typ av tillämpning (för att gynna den ena eller andra egenskapen). Generellt sett är resultatet av denna kombination ett batteri med god prestanda, god lagringskapacitet, god livslängd och måttlig kostnad. Denna typ av batteri har använts flitigt i elfordon och är även lämplig för stationära energilagringssystem. Litiumjärnfosfat (LFP):LFP-kombinationen ger batterier god dynamisk prestanda (laddnings- och urladdningshastighet), förlängd livslängd och ökad säkerhet tack vare dess goda termiska stabilitet. Avsaknaden av nickel och kobolt i deras sammansättning minskar kostnaden och ökar tillgängligheten för dessa batterier för masstillverkning. Även om dess lagringskapacitet inte är den högsta, har den anammats av tillverkare av elfordon och energilagringssystem på grund av dess många fördelaktiga egenskaper, särskilt dess låga kostnad och goda robusthet; Litium och titan (LTO):Namnet syftar på batterier som har titan och litium i en av elektroderna, vilket ersätter kolet, medan den andra elektroden är samma som används i en av de andra typerna (som NMC – litium, mangan och kobolt). Trots den låga specifika energin (vilket innebär minskad lagringskapacitet) har denna kombination god dynamisk prestanda, god säkerhet och kraftigt ökad livslängd. Batterier av denna typ kan acceptera mer än 10 000 driftscykler vid 100 % urladdningsdjup, medan andra typer av litiumbatterier accepterar cirka 2 000 cykler. LiFePO4-batterier överträffar blybatterier med extremt hög cykelstabilitet, maximal energitäthet och minimal vikt. Om batteriet regelbundet urladdas från 50 % DOD och sedan laddas helt, kan LiFePO4-batteriet utföra upp till 6 500 laddningscykler. Så den extra investeringen lönar sig i längden, och pris/prestanda-förhållandet förblir oslagbart. De är det föredragna valet för kontinuerlig användning som solcellsbatterier. Prestanda:Laddning och urladdning av batteriet har en total cykeleffektivitet på 98 % samtidigt som det laddas och urladdas snabbt på mindre än 2 timmar – och ännu snabbare för en kortare livslängd. LagringskapacitetEtt litiumjärnfosfatbatteri kan vara över 18 kWh, vilket kräver mindre plats och väger mindre än ett blybatteri med samma kapacitet. BatterikostnadLitiumjärnfosfat tenderar att kosta mer än blybatterier, men har vanligtvis en lägre cykelkostnad på grund av längre livslängd.
Nyheter
