Welche Arten und Funktionen gibt es bei Heimbatterie-Backups?

 

Heimspeichersysteme sind Energiespeicher für den privaten Gebrauch, die typischerweise zusammen mit Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) installiert werden, um Haushalte mit Strom zu versorgen. Ein Hauptgrund für die Nutzung dieser Systeme ist die Senkung der Stromkosten. Der Stromverbrauch von Haushalten erreicht seinen Höhepunkt nachts, was oft nicht mit der tagsüber erzeugten Solarstrommenge übereinstimmt. Energiespeichersysteme ermöglichen es, überschüssigen Strom, der tagsüber erzeugt wird, zu speichern und nachts zu nutzen. Da die Strompreise im Tagesverlauf schwanken, können diese Systeme in den Schwachlastzeiten (entweder über das Stromnetz oder die Photovoltaikanlage) geladen und in den Spitzenzeiten entladen werden, 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 Leistungsumwandlung (Laden und Entladen) ermöglichen

 

Die Kostenverteilung für diese Systeme ist ungefähr wie folgt:

 

• Batteriezellen: 45-50%
• Speicherwechselrichter: 10-15%
• Komponenten des PV-Systems: 20-25 %
• Installationskosten: 15-20 % (die von rund 10.000 US-Dollar im Jahr 2021 auf etwa 20.000 US-Dollar gestiegen sind)

 

Gängige Arten von Solaranlagen mit Speichersystemen für Privathaushalte

 

 

1. Hybrid-Solar- und Speichersystem für Privathaushalte
   • Beschreibung: Dieses System umfasst PV-Module, Lithiumbatterien, Hybrid-Wechselrichter, intelligente Zähler, Stromwandler, Netzanschluss und Verbraucher für netzgekoppelte und netzunabhängige Situationen.
   • Funktionalität:Tagsüber versorgt die Solaranlage zunächst die Verbraucher, lädt dann die Batterie und speist überschüssige Energie ins Stromnetz ein. Nachts entlädt sich die Batterie, um die Verbraucher zu versorgen; ein eventueller Fehlbetrag wird durch das Stromnetz 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 die Leistungsanforderungen der Nutzer und gewährleistet eine zuverlässige Stromversorgung bei Netzausfällen.
2. Gekoppeltes Solar- und Speichersystem für Privathaushalte
   • Beschreibung:Dieses System, auch als AC-Retrofit-System bekannt, umfasst PV-Module, netzgekoppelte Wechselrichter, Lithiumbatterien, AC-gekoppelte Speicherwechselrichter, intelligente Zähler, Stromwandler, Netzanschluss und Lasten für netzgekoppelte und netzunabhängige Szenarien.
   • Funktionalität: Ähnlich dem Hybridsystem, jedoch für die Nachrüstung bestehender netzgekoppelter Solaranlagen mit Speichern konzipiert. Das System versorgt zunächst die Verbraucher, lädt dann die Batterie und speist überschüssige Energie ins Netz ein. Bei Stromausfällen versorgt es ausschließlich netzunabhängige Verbraucher.
   • Merkmale:Niedrigere Anfangskosten für die Nachrüstung bestehender Systeme, zuverlässige Stromversorgung bei Stromausfällen und Kompatibilität mit verschiedenen netzgekoppelten PV-Systemen.
3. Autarkes Solar- und Speichersystem für Privathaushalte
   • Beschreibung:Besteht aus PV-Modulen, Lithiumbatterien, netzunabhängigen Speicherwechselrichtern, Verbrauchern und Dieselgeneratoren.
   • Funktionalität: Tagsüber versorgt die Solaranlage den Verbraucher mit Energie und lädt die Batterie. Nachts entlädt sich die Batterie, um den Verbraucher zu versorgen; der Generator dient als Notstromversorgung, wenn der Batteriestand niedrig ist.
   • Merkmale:Geeignet für Gebiete ohne Netzanschluss, kann mit Dieselgeneratoren für zusätzliche Leistung kombiniert werden, kann aber in der Regel keinen Strom in das Netz zurückspeisen.
4. Solarenergie-Managementsystem
   • Beschreibung: Beinhaltet PV-Module, netzgekoppelte Wechselrichter, Lithiumbatterien, AC-gekoppelte Speicherwechselrichter, intelligente Zähler, Stromwandler, Netzanschluss und ein Steuerungssystem.
   • Merkmale: Das Steuerungssystem kann externe Befehle empfangen und darauf reagieren, die Echtzeitsteuerung und -verteilung übernehmen und den Netzbetrieb für eine effizientere und wirtschaftlichere Energienutzung optimieren.

 

Globaler Markt und Trends

 

Der Markt für Heimspeicherlösungen konzentriert sich hauptsächlich auf Übersee, insbesondere auf Regionen mit hohen Energiekosten wie Europa, die Vereinigten Staaten und Australien.Im Gegensatz dazu konzentriert sich der chinesische Markt aufgrund der deutlich niedrigeren Strompreise für Privathaushalte stärker auf Speicherprojekte auf Erzeugungsseite. Weltweit verzeichnet die Speicherung von Energie in Privathaushalten jedoch ein rasantes Wachstum, angetrieben durch die Förderung erneuerbarer Energien, unterstützende politische Maßnahmen, den vermehrten Einsatz von Photovoltaikanlagen, steigende Energiepreise und erhebliche Unterschiede zwischen Stromtarifen in Spitzen- und Schwachlastzeiten.

 

Europäischer Markt

 

Europa ist der größte Markt für private Energiespeicher. Das signifikante Wachstum wird durch Förderprogramme wie das „Clean Energy Package“ (CEP) und „REPowerEU“ unterstützt, die Investitionen in erneuerbare Energien und den Bau von Solaranlagen ankurbeln. Hohe Strompreise für Privathaushalte und die Belastung durch Energiekosten beschleunigen das Marktwachstum zusätzlich. Bis 2021 wurden in Europa 1,8 GWh an privaten Energiespeichern installiert, mit einem geschätzten Anstieg auf 2,8 GWh im Jahr 2021. Deutschland führt mit den meisten Installationen.

 

Marktprognosen

 

Laut Branchenanalysen wächst der globale Markt für Energiespeicher im Privatbereich rasant. Im Jahr 2021 wurden weltweit Speicherkapazitäten von 1,91 GW und Batteriekapazitäten von 4,36 GWh neu installiert. Prognosen zufolge werden die weltweit installierten Speicherkapazitäten bis 2022 auf 15 GWh und die Auslieferungen auf 24 GWh ansteigen. Bis 2025 werden diese Zahlen voraussichtlich auf 50 GW bzw. 122 GWh anwachsen, mit Auslieferungen von 196 GWh.

 

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