Aurinkoenergia-akkujen käyttö on kasvanut räjähdysmäisesti viime vuosina. Kotikäyttäjien lisäksi myös pienyritykset käyttävät yhä useammin energiavarastoja, joissa aurinkopaneelien tuottama ylimääräinen energia varastoidaan sitä hetkeä varten, jolloin energiasta on pulaa, kuten pimeinä päivinä tai yöllä.
Haasteena on löytää täydellinen tasapaino ja sovittaa aurinkoakun kapasiteetti energiantarpeeseen. Laskemalla aurinkoakun kapasiteetin loppukäyttäjä saa suurimman mahdollisen hyödyn. Kun varastointikapasiteetti on oikea, sähköverkkoa käytetään mahdollisimman vähän, ja käyttäjät saavat parhaan mahdollisen hyödyn aurinkopaneelien tuottamasta energiasta.
Tässä artikkelissa käsitellään sitä, miten aurinkoakun kapasiteetti lasketaan, mihin tulisi kiinnittää huomiota ostaessa ja mitä kustannuksia tulisi ottaa huomioon:
- Aurinkoakkuihin liittyvä terminologia
- Miten aurinkoakku toimii?
- Aurinkoakkujen kapasiteetin laskeminen
- Miten lasketaan aurinkopaneelin kapasiteetti?
- Mitä aurinkopaneelien aurinkoparisto maksaa?
Aurinkoakkuihin liittyvä terminologia
Aurinkoakkua valittaessa syntyy usein sekaannusta käytetyn terminologian vuoksi. Erityisesti sanoja "teho" ja "kapasiteetti" käytetään usein keskenään vaihdettavasti ikään kuin ne tarkoittaisivat samaa asiaa, vaikka nämä akun ominaisuudet eroavat toisistaan. Siksi alla on lyhyt katsaus tärkeimpiin termeihin, joihin epäilemättä törmää
Kapasiteetti: Kapasiteetti mitataan kilowattitunteina (kWh), ja se on koko sähkömäärä, jonka aurinkoakku voi varastoida. Sitä voi verrata kanisteriin, jonka varastointitilavuus on viisi tai kymmenen litraa.
Purkautumissyvyys (DoD): Useimpia aurinkoakkuja ei voi tyhjentää kokonaan, koska se vahingoittaa niitä. DoD on purkautuneen energian prosenttiosuus suhteessa aurinkoakun kokonaiskapasiteettiin. Jos aurinkoakun DoD-arvo on 90 %, se tarkoittaa, että voit käyttää 90 % sen kokonaiskapasiteetista.
Teho: Kilowatteina (kW) mitattuna teho on se sähkömäärä, jonka aurinkoparisto voi antaa kerrallaan. Sitä voi ajatella hanan maksimiasennon virtausmääränä. Suurikapasiteettinen, pienitehoinen aurinkoakku tuottaa pienen määrän sähköä (joka riittää muutaman laitteen käyttämiseen) pitkäksi aikaa. Matalakapasiteettinen, suuritehoinen aurinkoakku tuottaa sähköt koko talolle, mutta vain lyhyeksi aikaa.
Edestakainen hyötysuhde: Tämä on se hyötysuhde, jolla energiaa voidaan varastoida aurinkoakkuun ja ottaa sitten uudelleen talteen. Tämä ilmaistaan prosentteina. Jos akkuun ladataan 5 kWh ja takaisin saadaan 4 kWh, akun hyötysuhde on 80 %.
Akun käyttöikä ja takuu: Akun käyttöiällä tarkoitetaan yleensä lataus-/purkaussyklien määrää, jonka akku kestää ennen kuin sen kapasiteetti laskee tiettyyn prosenttiosuuteen (yleensä 80 %) alkuperäisestä kapasiteetista. Toimittaja antaa usein tietyn kapasiteettitakuun tietyn lataus-/purkaussyklien määrän jälkeen.
Aurinkoenergian varastointiin käytetään yleisimmin litiumioniakkuja, jotka tunnetaan korkeasta DoD-ominaisuudestaan, pitkästä käyttöiästään ja alhaisista kustannuksistaan.
Miten aurinkoakku toimii?
Aurinkoakku varastoi sähköä myöhempää käyttöä varten. Aurinkoakun toiminta voidaan selittää seuraavasti:
Lataus: Aurinkopaneelien tuottamalla aurinkoenergialla ladataan aurinkoakku. Heti kun aurinkoakku on ladattu, tämä energia on käytettävissä silloin, kun kulutus ylittää tuotetun energian määrän, esimerkiksi yöllä tai pimeinä päivinä.
Tyhjennys/kulutus: Heti kun aurinkoakku on ladattu, tämä energia on käytettävissä silloin, kun kulutus ylittää tuotetun energian määrän, esimerkiksi yöllä tai pimeinä päivinä.
Automaattinen siirto: Sähkökatkoksen sattuessa aurinkoakun ohjelmisto havaitsee tämän ja vaihtaa automaattisesti varastoituun energiaan, jotta virransyöttö ei keskeydy.
Ylimääräisen aurinkoenergian varastointi voi auttaa omistajia maksimoimaan aurinkoenergian omakäytön ja vähentämään riippuvuutta sähköverkosta.
Aurinkoakkujen kapasiteetin laskeminen
Kun valitset sopivaa aurinkoakkua, useat tekijät ovat tärkeitä kapasiteetin ja tehon kannalta. Asentajana on tärkeää kartoittaa, miten asiakas aikoo käyttää tätä aurinkoakkua. Voit käyttää selvitykseen seuraavia kysymyksiä ja valita vastausten perusteella yhdessä asiakkaan kanssa sopivan aurinkokennoakun.
- Mikä on nykyinen ja tuleva energiankulutus?
Akun kapasiteetin on vastattava nykyistä energiankulutusta, mutta sen on myös sovelluttava tuleviin suunnitelmiin. Onko perheenlaajennusta suunnitteilla? Lapset lähdössä synnyinkodista? Ulkouima-altaan hankinta? Siirtyminen sähköiseen ruoanlaittoon?
On viisasta harkita sähköautoa, sillä sitä voidaan käyttää myös aurinkoakkuna. Lisäksi sen kapasiteetti on huomattavasti suurempi kuin aurinkoakun. Toisaalta voi myös olla järkevää jättää tämä pois kapasiteettilaskelmasta, koska muuten käyttäjän on ostettava huomattavasti enemmän aurinkoakkukapasiteettia, minkä seurauksena hyötysuhde on mitätön. - Kuinka paljon tehoa aurinkopaneelijärjestelmässä on?
Riittämätön varastointikapasiteetti varmistaa, että aurinkoakku täyttyy nopeasti ja että ylimääräinen aurinkoenergia myydään verkkoon, jolloin tuotto pienenee. Kerro yhden aurinkopaneelin teho aurinkopaneelien kokonaismäärällä.
Jos aurinkopaneeleja ei vielä ole, on määritettävä huippukuormitus tai maksimiteho. Laskemalla yhteen samaan aikaan käytössä olevien laitteiden, kuten mikroaaltouunien, kuivausrumpujen, lamppujen ja tietokoneiden, tehot. Summa on huippukuormitus, ja se on katettava aurinkoakun teholla ja kapasiteetilla.
Kerro kunkin laitteen teho käyttöajalla, niin saat energian wattitunteina vuorokaudessa. Laske kaikki wattituntimäärät yhteen, jotta saat kokonaismäärän. Tämä arvio on luultavasti liian alhainen häviöiden vuoksi.. Kerrotaan 1,5:llä todellisen arvon saamiseksi, jos järjestelmässä on häviöitä. - Päivittäisen energiankulutuksen laskeminen
Esimerkki: Lamput palavat 5 tuntia päivässä. Tietokone on käytössä 2 tuntia päivässä. 120 x 5 + 300 x 2 = 1200 wattituntia. 1200 x 1,5 = 1800 wattituntia
Erityisesti silloin, kun asiakkaasi ei ole vielä varma tulevasta energiantarpeestaan, on viisasta suositella modulaarista aurinkoakkua. Sitä voidaan helposti laajentaa lisäakku-moduulilla, kun energiantarve kasvaa. - Miten aurinkoakkua käytetään?
Tärkeä kysymys asiakkaallesi on, missä yhteydessä aurinkoakkua käytetään. Toimiiko se varajärjestelmänä sähkökatkoksen sattuessa? Pitääkö kaikkien talossa asuvien suoriutua katkon aikana? Vai käytetäänkö aurinkoakkua sähköverkon ulkopuolella? Kaikki nämä tekijät voivat vaikuttaa aurinkoakun kapasiteetin, tehon ja muiden ominaisuuksien valintaan. - Onko aurinkopaneelijärjestelmä jälkiasennus?
Jälkiasennusjärjestelmässä aurinkoakku lisätään olemassa olevaan aurinkopaneelijärjestelmään jälkikäteen. Useimmissa tapauksissa tarvitset erillisen akkuvaihtosuuntaajan, koska nykyinen vaihtosuuntaaja ei ole kaksisuuntainen.
Miten lasketaan aurinkopaneelin kapasiteetti?
Kun aurinkopaneelijärjestelmän kapasiteetti on 5 kWp, aurinkoakun kapasiteetti olisi 7.5-8 kWh (5kWp x 1,5 järjestelmän häviöiden vuoksi).
Onko päivittäinen energiankulutus suurempi? Tällöin käyttäjä voi harkita suorituskykyisempien aurinkopaneelien ja aurinkoakun hankkimista.
Alla olevassa taulukossa on esitetty suositeltu varastokapasiteetti kullekin virrankulutukselle. Kun kulutus on esimerkiksi 6000 kWh vuodessa, suosittelet asiakkaalle 9 kWh:n akkuvarastokapasiteettia. Jos asiakkaasi aikoo aloittaa sähköisen ruoanlaiton tai laajentaa perhettään, laske karkeasti, kuinka paljon sähkönkulutus kasvaa, ja kerro se 1,5:llä.
Ylisuuren tai pienen kapasiteetin seuraukset
Jos aurinkoakun varastointikapasiteetti on liian suuri, sitä ei voi ladata täyteen talvikuukausina, koska valoisaa aikaa ei ole tarpeeksi. Aurinkoisina kesäkuukausina ei saada tyhjäksi asti, koska tuotat päivän aikana riittävästi energiaa ja se voidaan käyttää suoraan. Kun aurinkoakun kapasiteetti on liian suuri, sijoitus maksaa itsensä takaisin hitaammin.
Kun aurinkoakun kapasiteetti on liian pieni, omavaraisuuden maksimi putoaa noin puoleen. Kun aurinkopaneelit tuottavat kesällä paljon energiaa, akun kapasiteetti ei riitä varastoimaan kaikkea energiaa.
Mitä aurinkopaneelien aurinkoparisto maksaa?
Aurinkopaneeleihin tarkoitetun aurinkopariston hinta voi vaihdella suuresti. Tämä johtuu siitä, että hinta riippuu useista tekijöistä, kuten pariston kapasiteetista, merkistä ja mallista, asennuskustannuksista ja mahdollisista lisäkomponenteista. Esimerkiksi seuraavat asiat vaikuttavat aurinkopaneelin hintaan:
Pariston kapasiteetti: aurinkoparistojen kapasiteetti vaihtelee mitattuna kilowattitunteina (kWh). Mitä suurempi kapasiteetti, sitä kalliimpi paristo yleensä on. Kapasiteetti riippuu siitä, kuinka paljon ylimääräistä aurinkoenergiaa haluat varastoida.
Merkki ja malli: Markkinoilla on useita ensiluokkaisten aurinkoparistojen toimittajia, kuten SolarEdge, LG Chem, Huawei ja Enphase. Jokaisella merkillä ja mallilla on oma hinnoittelunsa ja ominaisuutensa.
Asennuskustannukset: Asennuskustannukset voivat vaihdella huomattavasti elämäntilanteesta ja asennuksen monimutkaisuudesta riippuen. Jos sinulla ei ole teknistä osaamista, sinun on ehkä pyydettävä ammattitaitoinen asentaja paikalle.
Lisäkomponentit: Jos sinulla ei ole jo olemassa olevaa aurinkopaneelijärjestelmää, aurinkopaneeleista, invertteristä, kaapeloinnista ja turvalaitteista aiheutuu lisäkustannuksia. Tämän vuoksi kustannukset voivat nousta huomattavasti.
Aurinkopaneeleihin tarkoitetun aurinkopariston hinta vaihtelee kapasiteetista ja kokoonpanosta riippuen noin tuhannesta eurosta kymmeniin tuhansiin euroihin. Kannattaa kartoittaa tarpeet hyvin – myös tulevaisuutta ajatellen – ja tutkia vaihtoehtoja hyvin verkossa. Vertaile tarjouksia, tuotemerkkejä ja malleja sekä varmista yhteensopivuus nykyisen järjestelmän kanssa. Aurinkoparistojen kehitys on hyvin nopeaa, ja myös hinnat voivat muuttua merkittävästi ajan myötä jatkuvasti kehittyvän teknologian vuoksi. Varmista siis aina, että sinulla on ajantasaiset tiedot.