Yhdysvalloissa aurinkoenergiaa asennettaessa ei yleensä tarvitse konfiguroida erillistä akkua, vaan se on kytkettävä rinnakkain sähköverkon kanssa. Koska sähköverkko toimii akun tavoin: päivällä aurinkoenergiaa ei voida käyttää loppuun, vaan se syötetään verkkoon; yöllä aurinkoenergia ei voi tuottaa sähköä sähköverkkoon. Vuoden kuluttua kokonaislaskelma jakautuu seuraavasti: jos aurinkoenergiajärjestelmäsi syöttää verkkoon enemmän sähköä kuin kotisi sähköverkosta, loputkin myydään verkkoon. Takaisinostohinta verkosta on kuitenkin hieman alhainen. Toisaalta, jos käytät enemmän sähköä verkosta kuin aurinkojärjestelmäsi syöttää verkkoon, sinun on silti ostettava erotus verkosta samaan hintaan kuin aiemmin.
Milloin akku on konfiguroitava?
1. Lisäsähkö
Sähköverkon epävakaus tai tiheät sähkökatkot:Jos alueesi sähköverkko on epävakaa tai sähkökatkoksia esiintyy usein, akun kokoonpano voi varmistaa jatkuvan virransyötön.
Korkeammat sähkön hinnat sähköverkon käyttöaikoina:Varastoidun sähkön käyttäminen sähkön huippuhinta-aikoina voi pienentää sähkökuluja.
Yllä mainituissa kahdessa tapauksessa aurinkoenergiajärjestelmän on edelleen oltava rinnakkain verkon kanssa, vain tietyn ajan, akun varassa, joten sen kapasiteettia ei tarvitse konfiguroida liian suureksi, se voi tukea 12 tuntia.
2. Itsenäinen valta
Ei verkkoyhteyttä (sähköverkkoon kytkemätön järjestelmä):Joillakin syrjäisillä alueilla, jotka eivät ole sähköverkon kattamia, aurinkojärjestelmä on täysin riippumaton sähköverkosta (verkon ulkopuolinen järjestelmä). Akku on luonnollisesti välttämätön päivän aikana tuotetun sähkön varastoimiseksi, jotta sitä voidaan käyttää yöllä tai kun valoa ei ole riittävästi.
Tässä tapauksessa aurinkojärjestelmä on täysin irti sähköverkosta ja sen on käytettävä akkua niinä aikoina, jolloin aurinkojärjestelmä ei pysty tuottamaan virtaa, joten sen kapasiteettikokoonpanon on oltava riittävän suuri tukemaan vähintään 2–3 päivää.
Akkujen säilytyksen ympäristövaatimukset:
Lämpötilan säätö:Akkuja on säilytettävä suhteellisen vakaassa lämpötilassa tehokkuuden säilyttämiseksi ja käyttöiän pidentämiseksi.
Ilmanvaihto:Jotkin akkutyypit voivat tuottaa lämpöä tai kaasuja latauksen ja purkauksen aikana, joten hyvä ilmanvaihto on tarpeen.
Kuiva ja turvallinen:Säilytystilan tulee olla kuiva, jotta akku ei vahingoitu kosteusvaurioiden vuoksi, eikä sen tule olla lasten ja lemmikkien ulottuvilla turvallisuusriskien välttämiseksi.
Helppokäyttöisyys:Huoltoa ja tarkastusta varten akku tulee sijoittaa helposti saavutettavaan paikkaan.
Aurinkopaneelien kapasiteetti:Täysin sähköverkosta irti oleva järjestelmä vaatii riittävästi aurinkopaneelikapasiteettia riittävän sähkön tuottamiseksi, mikä lisää alkuinvestointikustannuksia.
Asennuskustannukset:Myös aurinkopaneelien ja akkujärjestelmän asennuskustannukset on otettava huomioon.
Maantieteellinen sijainti ja auringonvalo-olosuhteet:Tämä vaikuttaa aurinkopaneelien hyötysuhteeseen ja tuotetun sähkön määrään, mikä puolestaan vaikuttaa tarvittavaan aurinkopaneelien ja akkujen kapasiteettiin.
Akun kustannusten mittaus
Akun hinta riippuu sen kapasiteetista, merkistä ja verkkoyhteyden tyypistä. Akun itsensä hinnan lisäksi on otettava huomioon asennuksen ja järjestelmäintegraation kustannukset.
Oletetaan, että kotitalous kuluttaa vuosittain 10 000 kWh (10 000 kilowattituntia) sähköä. Keskimääräinen päivittäinen sähkönkulutus olisi noin 27,4 kWh (10 000 kWh / 365 päivää).
Akun yksikköhinta riippuu sen tyypistä ja merkistä. Esimerkiksi markkinoilla nykyään yleisemmät litiumioniakut maksavat noin 500–1 000 dollaria kWh:lta.
Tässä ovat erilliset mitat
1. Lisävirrankäytön akun hinta
Akun kapasiteettivaatimukset:Jos akkua käytetään vain lyhytaikaisten sähkökatkosten ja korkeiden sähkönhintojen varalle, sen ei tarvitse kattaa kokonaan keskimääräistä päivittäistä sähkönkulutusta. Olettaen, että varavirtaa tarvitaan 12 tuntia, akun kapasiteettitarve on noin 13,7 kWh (27,4 kWh / 2).
Akun hinta:Esimerkiksi litiumioniakun kokonaishinta vaihtelee 6 850 dollarista (500 * 13,7) 13 700 dollariin (1000 * 13,7).
2. Litium-akkujen kustannukset erilliskäyttöisessä sähköntuotannossa
Akkujen kapasiteettia on oltava riittävä kattamaan muutaman päivän sähköntarpeet, erityisesti jatkuvina pilvisinä tai sateisina päivinä. Olettaen, että valmiustilavirtaa tarvitaan kolmeksi päiväksi, akkujen kapasiteettia tarvitaan vähintään 82,2 kWh (27,4 kWh x 3 päivää).
Kokonaiskustannukset ovat siis 41 100–82 200 dollaria.
Yhteenvetona
Litium-ioniakun asentaminen tuo aurinkojärjestelmään lisää joustavuutta ja itsenäisyyttä, mutta myös lisäkustannuksia ja huoltotarvetta.
Akkujen tarvetta tulisi harkita sähkön kysynnän, taloudellisen tilanteen ja paikallisen sähkönsaannin perusteella.
