Welche Arten und Funktionen gibt es bei der Notstromversorgung für Privathaushalte?

 

Heimspeicher sind Energiespeichersysteme für den privaten Gebrauch, die typischerweise neben privaten Photovoltaikanlagen (PV) installiert werden, um Haushalte mit Strom zu versorgen. Ein Hauptgrund für den Einsatz dieser Systeme ist die Einsparung von Stromkosten. Der höchste Stromverbrauch im Haushalt liegt nachts, was oft nicht mit der tagsüber erzeugten Solarstrommenge übereinstimmt. Energiespeichersysteme können Nutzern helfen, überschüssigen Strom, der tagsüber erzeugt wird, für die Nutzung in der Nacht zu speichern. Da die Strompreise im Tagesverlauf variieren können und zu Spitzen- und Nebenzeiten variieren, können diese Systeme in Nebenzeiten laden (entweder aus dem Netz oder über private PV-Anlagen) und in Spitzenzeiten entladen, um höhere Kosten zu vermeiden und so die Stromrechnung effektiv zu senken.

 

Kernkomponenten von Solar- und Speichersystemen für Privathaushalte

 

Ein typisches Solar- und Speichersystem für Privathaushalte besteht aus:

 

• Photovoltaikmodule zur Solarstromerzeugung
• Batteriespeicher zur Speicherung überschüssiger Energie
• Speicherwechselrichter, die eine bidirektionale Stromumwandlung (Laden und Entladen) ermöglichen

 

Die Kostenverteilung für diese Systeme ist ungefähr:

 

• Batteriezellen: 45–50 %
• Speicherwechselrichter: 10-15 %
• PV-Anlagenkomponenten: 20–25 %
• Installationskosten: 15–20 % (die von rund 10.000 $ im Jahr 2021 auf etwa 20.000 $ gestiegen sind)

 

Gängige Arten von Solar- und Speichersystemen für Privathaushalte

 

 

1. Hybrid-Solar- und Speichersystem für Privathaushalte
   • Beschreibung: Dieses System umfasst PV-Module, Lithiumbatterien, Hybridwechselrichter, intelligente Zähler, CT, Netzanschluss und Lasten sowohl für On-Grid- als auch für Off-Grid-Situationen.
   • Funktionalität:Tagsüber versorgt der Solarstrom zunächst die Verbraucher, lädt dann die Batterie auf und speist überschüssige Energie ins Netz ein. Nachts entlädt sich die Batterie, um die Verbraucher zu versorgen. Ein eventueller Energiemangel wird durch das Netz ausgeglichen. Bei einem Netzausfall versorgt das System ausschließlich netzunabhängige Verbraucher mit Strom.
   • Merkmale: Durch die hohe Integration werden Installationszeit und -kosten reduziert, die intelligente Steuerung erfüllt den Strombedarf der Benutzer und sorgt bei Netzausfällen für zuverlässige Stromversorgung.
2. Gekoppeltes Solar- und Speichersystem für Privathaushalte
   • Beschreibung:Es wird auch als AC-Nachrüstsystem bezeichnet und umfasst PV-Module, netzgekoppelte Wechselrichter, Lithiumbatterien, AC-gekoppelte Speicherwechselrichter, intelligente Zähler, CT, Netzanschluss und Lasten für On-Grid- und Off-Grid-Szenarien.
   • Funktionalität: Ähnlich wie das Hybridsystem, jedoch zur Nachrüstung bestehender netzgekoppelter Solaranlagen mit Speicher konzipiert. Das System versorgt zunächst die Verbraucher, lädt dann die Batterie und speist den Überschuss ins Netz ein. Bei Stromausfällen versorgt es nur netzunabhängige Verbraucher mit Strom.
   • Merkmale:Geringere Anschaffungskosten für die Nachrüstung bestehender Systeme, zuverlässige Stromversorgung bei Stromausfällen und Kompatibilität mit verschiedenen netzgekoppelten PV-Systemen.
3. Netzunabhängiges Solar- und Speichersystem für Privathaushalte
   • Beschreibung:Umfasst PV-Module, Lithiumbatterien, netzunabhängige Speicherwechselrichter, Lasten und Dieselgeneratoren.
   • Funktionalität: Solarstrom versorgt tagsüber die Verbraucher und lädt die Batterie auf. Nachts entlädt sich die Batterie, um die Verbraucher zu versorgen. Bei schwacher Batterie fungiert der Generator als Backup.
   • Merkmale:Geeignet für Gebiete ohne Netzanschluss, kann mit Dieselgeneratoren für zusätzliche Leistung kombiniert werden, kann aber normalerweise keinen Strom ins Netz zurückspeisen.
4. Solarenergie-Managementsystem
   • Beschreibung: Beinhaltet PV-Module, netzgekoppelte Wechselrichter, Lithiumbatterien, AC-gekoppelte Speicherwechselrichter, intelligente Zähler, CT, Netzanschluss und ein Steuerungssystem.
   • Merkmale: Das Steuerungssystem kann externe Befehle empfangen und darauf reagieren, die Steuerung und Verteilung in Echtzeit verwalten und den Netzbetrieb für eine effizientere und wirtschaftlichere Stromnutzung optimieren.

 

Globaler Markt und Trends

 

Der Markt für Energiespeicherung zu Hause konzentriert sich hauptsächlich auf Übersee, insbesondere auf Regionen mit hohen Energiekosten wie Europa, den USA und Australien.Im Gegensatz dazu konzentriert sich der chinesische Markt aufgrund der deutlich niedrigeren Strompreise für Privathaushalte stärker auf Speicherprojekte auf der Erzeugungsseite. Weltweit verzeichnet die Energiespeicherung in Privathaushalten jedoch ein rasantes Wachstum, das durch die Förderung erneuerbarer Energien, unterstützende politische Maßnahmen, die zunehmende Installation von Photovoltaikanlagen, steigende Energiepreise und erhebliche Unterschiede bei den Strompreisen zu Spitzen- und Nachtzeiten vorangetrieben wird.

 

Europäischer Markt

 

Europa ist der größte Markt für Energiespeicherung im privaten Sektor. Das starke Wachstum wird durch Maßnahmen wie das „Clean Energy Package“ (CEP) und „REPowerEU“ unterstützt, die Investitionen in erneuerbare Energien und den Bau von Solaranlagen fördern. Hohe Strompreise für Privathaushalte und die damit verbundene Energiekostenbelastung beschleunigen das Marktwachstum zusätzlich. Bis 2021 wurden in Europa 1,8 GWh an Energiespeichern für Privathaushalte installiert. Schätzungsweise werden es 2021 2,8 GWh sein. Deutschland ist mit der höchsten Anzahl an Installationen führend.

 

Marktprognosen

 

Branchenstudien zufolge wächst der globale Markt für Energiespeicher für Privathaushalte rasant. Im Jahr 2021 beliefen sich die weltweit installierten Speicherkapazitäten für Privathaushalte auf 1,91 GW, die Batteriekapazität auf 4,36 GWh. Prognosen zufolge werden die weltweiten Speicherkapazitäten für Privathaushalte bis 2022 15 GWh erreichen und die Lieferungen 24 GWh erreichen. Bis 2025 dürften diese Zahlen auf 50 GW bzw. 122 GWh steigen, die Lieferungen erreichen 196 GWh.

 

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