Az Egyesült Államokban napelemes rendszerek telepítésekor általában nincs szükség külön akkumulátor konfigurálására, hanem párhuzamosan kell csatlakoztatni őket a hálózathoz. Mivel a hálózat egyenértékű az akkumulátor szerepével: nappal a napelemes rendszer nem használja fel teljesen az energiát, azt a hálózatba táplálja; éjszaka a napelemes rendszer nem képes áramot termelni, a hálózatba táplálja. Egy évvel később a teljes számla két oldala is fennáll: ha a napelemes rendszer több áramot szolgáltat a hálózatba, mint az otthona a hálózatról, akkor a fennmaradó részt eladja a hálózatnak. Csakhogy a hálózatról való visszavásárlási ár egy kicsit alacsony. Másrészt, ha több áramot használ fel a hálózatból, mint amennyit a napelemes rendszere betáplál a hálózatba, akkor a különbözetet továbbra is ugyanazon az áron kell megvásárolnia a hálózatról, mint korábban.
Mikor kell konfigurálni az akkumulátort?
1. Kiegészítő elektromos áram
Hálózati instabilitás vagy gyakori áramkimaradások:Ha a környékbeli hálózat instabil, vagy gyakoriak az áramkimaradások, az akkumulátor konfigurációja biztosíthatja a folyamatos áramellátást.
Magasabb áramárak a hálózathasználati órákban:A tárolt villamos energia használata csúcsidőszakban csökkentheti az áramköltségeket.
A fenti két esetben a napelemes rendszernek továbbra is párhuzamosan kell működnie a hálózattal, csak egy speciális időpontban kell használnia az akkumulátor energiáját, így a kapacitását nem kell túl nagyra konfigurálni, akár 12 órát is támogathat.
2. Független hatalom
Nincs hálózati csatlakozás (hálózaton kívüli rendszer):Néhány távoli, hálózattal lefedett területen a napelemes rendszer teljesen független a hálózattól (hálózaton kívüli rendszer), az akkumulátor nyilvánvalóan szükséges a nappal termelt áram tárolására, hogy éjszaka vagy elégtelen fényviszonyok mellett is használható legyen.
Ebben az esetben a napelemes rendszer teljesen le van választva a hálózatról, és teljes mértékben az akkumulátorra kell támaszkodnia azokban az órákban, amikor a napelemes rendszer nem tud energiát termelni, ezért a kapacitáskonfigurációjának elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy legalább 2-3 napot támogasson.
Az akkumulátorok tárolásának környezeti követelményei:
Hőmérséklet-szabályozás:Az akkumulátorokat viszonylag stabil hőmérsékleti környezetben kell tárolni a hatékonyság megőrzése és az élettartam meghosszabbítása érdekében.
Szellőzés:Bizonyos típusú akkumulátorok töltés és kisütés közben hőt vagy gázokat termelhetnek, ezért megfelelő szellőzésre van szükség.
Száraz és biztonságos:A tárolóhelynek száraznak kell lennie, hogy elkerülje az akkumulátor nedvesség okozta károsodását, és gyermekek és háziállatok számára hozzáférhetetlennek kell lennie a biztonsági kockázatok elkerülése érdekében.
Könnyű hozzáférés:Karbantartás és ellenőrzés céljából az akkumulátort könnyen hozzáférhető helyen kell elhelyezni.
Napelem kapacitása:Egy teljesen hálózatról független rendszerhez elegendő napelem-kapacitás szükséges a megfelelő mennyiségű villamos energia előállításához, ami növeli a kezdeti beruházási költségeket.
Telepítési költségek:Figyelembe kell venni a napelemes rendszer és az akkumulátortelep telepítésének költségeit is.
Földrajzi elhelyezkedés és napfényviszonyok:Ez befolyásolja a napelemek hatékonyságát és a termelt energia mennyiségét, ami viszont befolyásolja a szükséges napelem- és akkumulátorkapacitást.
Akkumulátor költségmérés
Az akkumulátor ára a kapacitásától, márkájától és a hálózati csatlakozás típusától függ. Magán az akkumulátoron kívül a telepítés és a rendszerintegráció költségeit is figyelembe kell venni.
Tegyük fel, hogy egy háztartás éves áramfogyasztása 10 000 kWh (10 000 kilowattóra). Az átlagos napi áramfogyasztás körülbelül 27,4 kWh (10 000 kWh / 365 nap) lenne.
Egy akkumulátor egységára a típusától és a márkájától függ. Például a piacon ma kapható leggyakoribb lítium-ion akkumulátorok kWh-nként körülbelül 500 és 1000 dollár közé kerülnek.
Itt vannak a különálló mérések
1. Akkumulátor költsége a kiegészítő energiafelhasználásért
Akkumulátor kapacitáskövetelményei:Ha az akkumulátort csak rövid távú áramkimaradások és magas áramárak kezelésére használják, akkor nem kell teljes mértékben fedeznie az átlagos napi áramfogyasztást. Feltételezve, hogy 12 órás tartalék áramellátásra van szükség, az akkumulátor kapacitásigénye körülbelül 13,7 kWh (27,4 kWh / 2).
Akkumulátor ára:Egy lítium-ion akkumulátor teljes költsége például 6850 dollártól (500*13,7) 13 700 dollárig (1000*13,7) terjed.
2. Lítium akkumulátorok költségei önálló villamosenergia-ellátás esetén
Az akkumulátoroknak elegendő kapacitással kell rendelkezniük ahhoz, hogy néhány napig elegendő áramot termeljenek, különösen folyamatosan felhős vagy esős napokon. Feltételezve, hogy 3 napos készenléti áramellátásra van szükség, akkor legalább 82,2 kWh (27,4 kWh x 3 nap) akkumulátorkapacitásra van szükség.
A teljes költség tehát 41 100 és 82 200 dollár között van.
Összefoglalva
A lítium akkumulátor telepítése nagyobb rugalmasságot és függetlenséget biztosít a napelemes rendszerben, de további költségekkel és karbantartási követelményekkel is jár.
Az akkumulátorok szükségességének mérlegelésekor figyelembe kell venni az áramigényt, a pénzügyi helyzetet és a helyi áramellátást.
