Jaką pojemność powinien mieć magazyn energii?

Wybór odpowiedniego rozmiaru akumulatora ma kluczowe znaczenie dla wydajności i opłacalności systemu fotowoltaicznego. Optymalnie dobrany system magazynowania pomaga zmaksymalizować własne zużycie energii słonecznej, obniżyć koszty energii elektrycznej i wydłużyć żywotność baterii. Ale jaka pojemność pamięci naprawdę ma sens? Istnieje kilka sprawdzonych zasad i metod obliczeniowych, które umożliwiają indywidualne określenie optymalnej wielkości magazynu.

Najważniejsze informacje w skrócie

• Praktyczna zasada: Zalecana jest pojemność magazynowania od 1 do 1,5 kWh na kW mocy fotowoltaicznej.
• Metoda HTW Berlin: Użyteczna pojemność magazynowania powinna wynosić maksymalnie 1,5 kWh na kW mocy fotowoltaicznej lub na 1000 kWh rocznego zużycia energii elektrycznej.
• Formuła Centrum Doradztwa Konsumenckiego: Moc brutto = roczne zużycie energii elektrycznej ÷ 365 × 26.
• Stopień samowystarczalności: 70% niezależność od sieci jest realistyczna, ale całkowita samowystarczalność jest prawie niemożliwa do osiągnięcia.
• Efektywność ekonomiczna: Zbyt duże przechowywanie zwiększa koszty, a korzyści pozostają ograniczone.

Ile magazynowania energii ma sens?
Pojemność magazynowania powinna pokrywać wieczorne i nocne zużycie energii elektrycznej. W większości przypadków wystarczająca jest pojemność od 5 do 10 kWh.

Najważniejsze zasady doboru pojemności magazynu energii

Istnieją różne metody obliczeń w celu określenia prawidłowego rozmiaru systemu przechowywania akumulatorów. Jedną z powszechnie stosowanych praktycznych zasad jest to, że zalecana pojemność magazynowania wynosi od 1 do 1,5 kilowatogodzin (kWh) na kilowat (kW) zainstalowanej mocy fotowoltaicznej. Jednak w niektórych przypadkach zasada ta może prowadzić do przewymiarowania.

Aby uzyskać bardziej precyzyjne obliczenia, grupa badawcza ds. systemów magazynowania energii słonecznej w HTW Berlin opracowała trzy bardziej precyzyjne zasady:

• Zainstalowana moc fotowoltaiczna powinna wynosić co najmniej 0,5 kW na 1000 kWh rocznego zużycia energii elektrycznej.
• Użyteczna pojemność magazynowania powinna wynosić maksymalnie 1,5 kWh na 1 kW mocy fotowoltaicznej.
• Użyteczna pojemność magazynowania powinna wynosić maksymalnie 1,5 kWh na 1000 kWh rocznego zużycia energii elektrycznej.

Przykład wyjaśnia to: gospodarstwo domowe o rocznym zużyciu energii elektrycznej wynoszącym 5000 kWh i szczytowej mocy układu słonecznego wynoszącej 7 kW wymaga co najmniej 2,5 kW mocy fotowoltaicznej. Optymalna pojemność magazynowania powinna wynosić maksymalnie 7,5 kWh. Pozwala to uniknąć niewykorzystania zbyt dużej pojemności lub nieefektywnego ładowania i rozładowywania akumulatora.

Wpływ zużycia energii na dobór magazynu

Centrum Konsumenckie Nadrenii Północnej-Westfalii oferuje inną możliwość obliczenia prawidłowej wielkości magazynu. Poleca formułę dopasowującą się do indywidualnego zużycia energii elektrycznej:

Moc brutto = roczne zużycie energii elektrycznej ÷ 365 dni ÷ 26

Według tych obliczeń gospodarstwo domowe, którego roczne zużycie energii elektrycznej wynosi 5000 kWh, potrzebuje systemu magazynowania o pojemności użytkowej około 5 kWh. Szczególnie ważne jest, aby nie wybierać zbyt dużego pojemności magazynu energii. Zbyt dużo pamięci może zwiększyć koszty i negatywnie wpłynąć na żywotność baterii.

Większe pamięci często mają problem z tym, że nie są wyładowywane wystarczająco głęboko. Niskie rozładowanie powoduje, że akumulator nie regeneruje się optymalnie, co zmniejsza stabilność cyklu. Mniejsze akumulatory są częściej w pełni ładowane i rozładowywane, co zwiększa ich wydajność i oszczędność. Dlatego każdy, kto planuje instalację fotowoltaiczną z akumulatorem akumulatorowym, powinien dokładnie sprawdzić, który system magazynowania jest faktycznie niezbędny.

Stopień autarkii i opłacalność magazynu energii

Wiele osób kojarzy magazyn energii z chęcią samowystarczalności. Pełna niezależność od sieci energetycznej jest jednak w Niemczech mało realna. System magazynowania może znacznie zwiększyć zużycie własne, ale osiągnięcie całkowitej samowystarczalności jest trudne.

W praktyce odpowiednio dobrany system magazynowania akumulatorów gwarantuje, że energia słoneczna wygenerowana w ciągu dnia będzie mogła zostać wykorzystana wieczorem i w nocy. W ten sposób można zmniejszyć pobór mocy z sieci. W zależności od wielkości magazynu i zużycia poziom samowystarczalności można zwiększyć nawet do 70%. Jeśli jednak zainstalujesz zbyt dużą pamięć masową, często płacisz więcej, ponieważ dodatkowa korzyść nie uzasadnia dodatkowej ceny.

Dlaczego zbyt duży magazyn energii się nie opłaca

Ekonomiczna opłacalność magazynowania energii jest ważnym czynnikiem przy podejmowaniu decyzji o systemie fotowoltaicznym. Zbyt dużo miejsca na dysku przynosi jedynie ograniczone korzyści. Rosną koszty inwestycji, natomiast dodatkowy udział konsumpcji własnej wzrasta jedynie nieznacznie.

Ponadto stale wysokie ładowanie przyspiesza zużycie akumulatora. Baterie litowo-jonowe wytrzymują dłużej, jeśli są regularnie rozładowywane. Jeśli jednak pamięć często pozostaje pomiędzy połową a pełną, żywotność ulega znacznemu skróceniu. Ponadto przy produkcji dużych systemów magazynowania zużywa się więcej surowców, co jest niekorzystne z ekologicznego punktu widzenia.

Żywotność i sprawność magazynów energii

Żywotność systemu magazynowania energii jest czynnikiem decydującym o jego opłacalności ekonomicznej. Szczególnie istotne jest tzw Głębokość rozładowania (DOD), czyli głębokość rozładowania. Przechowywanie litowo-jonowe zwykle trwa 5000 do 7000 cykli ładowania, jeśli nie są regularnie rozładowywane do 0%. Optymalne wykorzystanie jest często pomiędzy Stan naładowania 20% i 80%., ponieważ ekstremalne procesy ładowania i rozładowywania powodują większe obciążenie chemii ogniwa. Żywotność pamięci zależy od sposobu użytkowania 10 do 15 lat.

Zbyt duża jednostka magazynująca często oznacza, że ​​skok ładowania – czyli codzienny rozładunek – jest niewielki. Może to spowodować, że akumulator nigdy nie zostanie całkowicie rozładowany lub naładowany, co ma negatywny wpływ na starzenie się pojemności. Odpowiedni rozmiar oznacza zatem przechowywanie wybrać tak, aby dobrze służył na co dzieńbez jego przeciążania.

Oprócz żywotności, Wydajność a straty w trybie czuwania odgrywają rolę. Nowoczesny magazyn litowo-jonowy ma taki Ogólna wydajność około 90%, natomiast wyłącznie akumulatory kwasowo-ołowiowe 75% przyjdź. Każdy, kto wybiera pamięć masową, powinien wziąć pod uwagę nie tylko pojemność, ale także technologię.

Amortyzacja i opłacalność magazynów energii

Ważnym punktem dla wielu kupujących jest opłacalność jednostki magazynowej. Koszty magazynowania energii są obecnie pomiędzy 600 i 1200 euro za kWh pojemności. Jednostka magazynująca o pojemności 10 kWh kosztuje od 6 000 i 12 000 euro – bez instalacji.

Wokół okres zwrotu Aby obliczyć system magazynowania energii, należy wziąć pod uwagę dodatkowe zużycie własne. Zazwyczaj system magazynowania może zmniejszyć zużycie wewnętrzne systemu fotowoltaicznego o: Zwiększ o 30-40% do około 60-70%. Oznacza to, że z sieci pobierana jest mniejsza ilość energii, co przekłada się na oszczędności.

Przy cenie prądu dla gospodarstw domowych wynoszącej 30 centów za kWh oraz moduł magazynujący o pojemności 10 kWh, który magazynuje i wykorzystuje około 7 kWh dziennie, daje oszczędność ok. 2,10 € dziennie lub 766 euro rocznie. Okres amortyzacji przypada pomiędzy, w zależności od kosztów nabycia 8 i 15 lat.

Ważne: Większość pamięci ma okres gwarancji wynoszący 10 lat, co oznacza, że koszty przechowywania mogą nie zwrócić się w pełni. Jednak finansowanie takie jak program KfW 442 może poprawić rentowność.

Magazyn energii dla domu z pompą ciepła lub samochodem elektrycznym

Rozmiar magazynu należy również dostosować, aby pomieścić dodatkowych konsumentów. Gospodarstwa domowe z jednym Pompa ciepła często mają roczne zużycie energii elektrycznej 6 000 do 8 000 kWh, co oznacza, że optymalna pamięć jest w pobliżu 8-12 kWh kłamstwa.

Dla gospodarstw domowych z Samochód elektryczny Wybór pamięci jest bardzo zróżnicowany. Jeśli chcesz ładować samochód energią słoneczną, szczególnie w nocy, potrzebujesz większych urządzeń magazynujących. Przykład: Samochód elektryczny o rocznym zużyciu paliwa 3000 kWh oraz system fotowoltaiczny 8kW mógłby z jednego Magazyn 15 kWh korzyść.

W takich przypadkach warto zastosować kombinację inteligentna infrastruktura ładowania i zmienna kontrola pamięciaby optymalnie wykorzystać nadmiar energii słonecznej.

Najczęściej zadawane pytania o magazyny energii

Ile magazynowania energii ma sens? System magazynowania energii powinien być tak dobrany, aby pokrywał wieczorne i nocne zużycie energii elektrycznej w gospodarstwie domowym. Zwykle wystarcza 5 do 10 kWh magazynowania.

Jak duży musi być magazyn energii, aby był samowystarczalny? Całkowita samowystarczalność jest trudna do osiągnięcia. Aby uzyskać wysoki stopień samowystarczalności wynoszący 70%, wymagane jest połączenie systemu fotowoltaicznego, odpowiedniej wielkości magazynu i inteligentnego sterowania.

Dlaczego magazynowanie energii elektrycznej nie jest tego warte? Magazynowanie ponadgabarytowe jest nieekonomiczne. Koszty są wysokie, a korzyści ograniczone. Ponadto baterie starzeją się szybciej, jeśli nie są wystarczająco używane.

Czy większa bateria słoneczna jest lepsza? Nie koniecznie. Mniejsze akumulatory działają wydajniej, ponieważ częściej są w pełni ładowane i rozładowywane. Zbyt duży akumulator może powodować niepotrzebne koszty.

Uwzględnienie różnic regionalnych i warunków lokalnych

Optymalny rozmiar systemu magazynowania energii zależy w dużej mierze od położenia geograficznego systemu fotowoltaicznego. W Niemczech roczny poziom promieniowania słonecznego różni się znacznie pomiędzy regionami północnymi i południowymi, co ma bezpośredni wpływ na produkcję energii elektrycznej. Podczas gdy regiony południowe osiągają wyższe plony, systemy na północy często wymagają bardziej precyzyjnego dostrojenia pamięci masowej, aby skompensować wahania.

Zacienienie budynków, drzew lub orientacja dachu również wpływa na faktycznie dostępną energię. Ogólna wielkość magazynu bez uwzględnienia tych czynników może prowadzić do błędnych ocen. Dlatego dla realistycznego wymiarowania niezbędna jest indywidualna prognoza plonów. Nowoczesne narzędzia planistyczne umożliwiają obecnie bardzo precyzyjną symulację rocznej wydajności fotowoltaicznej. Dane te zdecydowanie warto uwzględnić w planowaniu składowania. Tylko w ten sposób można mieć pewność, że magazyn nie będzie ani za mały, ani za duży.

Dynamiczne taryfy i inteligentne sterowanie

Często niedocenianym czynnikiem wpływającym na wielkość magazynów jest przyszły rozwój taryf za energię elektryczną. Coraz większe znaczenie zyskują dynamiczne ceny energii elektrycznej, które opierają się na podaży i popycie. System magazynowania akumulatorów może być specjalnie ładowany, gdy energia elektryczna jest tania, i rozładowywany, gdy ceny rosną.

Zmienia to znacząco klasyczne obliczanie pojemności magazynu energii. Inteligentne systemy zarządzania energią automatycznie przejmują tę kontrolę i optymalizują własne zużycie. Każdy, kto planuje dziś magazynowanie, powinien również rozważyć przyszłą integrację z inteligentnymi sieciami. Zbyt mała bateria może w takich sytuacjach zmarnować potencjał. Jednocześnie umiarkowanie większy magazyn może dzięki inteligentnemu wykorzystaniu stać się bardziej ekonomiczny niż wcześniej zakładano.

Wpływ taryf gwarantowanych i przepisów

Na ekonomiczną opłacalność magazynowania akumulatorów istotny wpływ mają regulacje prawne. W Niemczech szczególnie ważną rolę odgrywa taryfa gwarantowana zgodnie z EEG. Jeśli wynagrodzenie za dostarczony prąd spada, motywacja do samodzielnego zużywania jak największej ilości energii wzrasta. Dzięki temu magazyn energii jest bardziej atrakcyjne, ponieważ zwiększa zużycie własne.

Jednocześnie istnieją wymagania regulacyjne, na przykład dotyczące zasilania sieci lub ograniczeń mocy. Korzyści podatkowe, takie jak zerowa stawka podatku dla systemów fotowoltaicznych, mogą również mieć wpływ na inwestycję. Programy finansowania na poziomie federalnym lub stanowym również zmieniają kalkulację ekonomiczną. Dlatego dobrze uzasadnione planowanie powinno zawsze uwzględniać aktualny stan prawny.

Podsumowanie: właściwa pojemność obniża koszty i zwiększa autokonsumpcję

Aby optymalnie wykorzystać zalety systemu fotowoltaicznego, kluczowe znaczenie ma prawidłowe zwymiarowanie systemu magazynowania energii. Pamięć nie powinna być ani za mała, ani za duża. Praktyczna zasada mówiąca, że ​​około 1 kWh na 1000 kWh rocznego zużycia energii elektrycznej okazała się użyteczna. Każdy, kto połączy swoją instalację fotowoltaiczną z odpowiednim systemem magazynowania, może zwiększyć własne zużycie i obniżyć koszty energii elektrycznej. Nie warto jednak inwestować w zbyt dużą ilość miejsca do przechowywania, gdyż często jest to nieekonomiczne. Rozsądne porady ekspertów mogą pomóc w określeniu optymalnej wielkości magazynu dostosowanej do Twoich indywidualnych potrzeb.

Źródła:

1. HTW Berlin: „Zalecenia dotyczące projektowania systemów magazynowania energii słonecznej” https://solar.htw-berlin.de/publikationen/auslegung-von-solarstromspeichern/
2. Wiedza o energii słonecznej: „Jaka jest pojemność systemu magazynowania energii?” https://solarwissen.selfmade-energy.com/batterie-kapazitaet-was-ist-das/
3. ADAC: „Układ fotowoltaiczny z magazynowaniem: na to należy zwrócić uwagę” https://www.adac.de/rund-ums-haus/energie/bedarf/solaranlage-mit-speicher/
4. SENEC: „Magazyn fotowoltaiczny: jaki jest optymalny rozmiar?” https://senec.com/de/magazin/photovoltaik-speicher-groesse
5. Wegatech: „Jak obliczyć wielkość magazynu energii elektrycznej” https://www.wegatech.de/ratgeber/photovoltaik/stromspeicher/speicherrechner-dimensionierung/