Verhältnis Solarpanel zur Batterie: Wie man Solarenergie und Batteriespeicher dimensioniert

Bei der Hinzufügung von Batteriespeicher zu einem Solarmodul-System ist eine häufige Frage, wie viel Batteriekapazität mit einem gegebenen Solarmodul-Array kombiniert werden sollte. Dieses Verhältnis wird oft als Solarmodul-zu-Batterie-Verhältnis oder PV-zu-Batterie-Verhältnis bezeichnet.

Es gibt kein einheitliches Verhältnis, das für jedes Solar-plus-Storage-System funktioniert. Die passende Konfiguration hängt von der PV-Erzeugung, dem Stromverbrauch, der Batteriekapazität, der Leistung des Wechselrichters oder PCS und der vorgesehenen Anwendung ab.

Das Verhältnis kann einen nützlichen Ausgangspunkt für den Vergleich von Systemkonfigurationen bieten, sollte aber nicht als vollständige Methode zur Batteriekapazitätsberechnung angesehen werden.

Was ist das Verhältnis der Solarmodule zur Batterie?

Das Verhältnis der Solarmodule zur Batterie beschreibt das Verhältnis zwischen der Kapazität eines Solarenergie-Systems und der Energiekapazität seiner Batteriespeicherung.

Solar-PV-Kapazität wird allgemein in Kilowatt (kW) oder kilowatt peak (kWp), während die Batteriekapazität in kilowattstunden (kWh).

Eine einfache Art, das Verhältnis auszudrücken ist:

Verhältnis PV-zu-Batterie = PV-Leistung (kW) ÷ Batteriekapazität (kWh)

Beispielsweise hat ein 10 kW Solaranlage mit einer 20 kWh Batterie ein PV-zu-Batterie-Verhältnis von:

10 kW ÷ 20 kWh = 0,5 kW/kWh

Dieser Wert zeigt, wie die PV-Leistung mit der Energiekapazität der Batterie verglichen wird. Er gibt nicht an, ob die Batterie für eine bestimmte Anwendung angemessen dimensioniert ist.

Ist es eine Standardverhältnis von Solar zu Batterie?

Nein. Es gibt kein universelles Verhältnis von Solarenergie zu Batterie, das auf jedes Solar- und Batteriesystem anwendbar ist.

Solarenergieerzeugung und Elektrizitätsnachfrage finden nicht immer zur gleichen Zeit statt. Ein System kann während des Tages überschüssige Solarenergie erzeugen, während der größte Teil seines Strombedarfs später stattfindet. Die Menge an Batteriespeicher, die benötigt wird, hängt daher davon ab, wie das System erwartet wird zu funktionieren.

Zu den wichtigsten Faktoren gehören:

• PV-Erzeugung: Wie viel Solarenergie der Array produzieren kann und wann sie verfügbar ist.

• Stromnachfrage: Wie viel Energie das Gebäude oder die Anlage verbraucht und wann der Bedarf besteht.

• Batteriekapazität: Wie viel Energie für die vorgesehene Verwendung gespeichert werden muss.

• Inverter oder PCS-Leistung: Wie viel Leistung das System zu einem bestimmten Zeitpunkt umwandeln, laden oder entladen kann.

• Anwendung: Eigenverbrauch, Backup, Lastspitzenreduzierung und netzunabhängiger Betrieb können unterschiedliche Konfigurationen erfordern.

Als Ergebnis kann ein fester Verhältnis für den Vergleich von Systementwürfen nützlich sein, sollte aber nicht als universelle Größenregel verwendet werden.

Wie berechnet man ein Ausgangsverhältnis von Sonne zu Batterie?

Die grundlegende Berechnung lautet:

Verhältnis PV-zu-Batterie = PV-Leistung ÷ Batterie-Energiespeicherkapazität

Beispiel:

Die beiden Beispiele zeigen, wie sich das Verhältnis ändert, wenn die Batteriekapazität zunimmt, während die PV-Kapazität gleich bleibt.

Allerdings beschreibt diese Berechnung nur das Verhältnis zwischen der PV-Leistung und der Batterie-Energiespeicherkapazität. Sie bestimmt nicht, ob eine der beiden Konfigurationen für einen bestimmten Lastprofil oder Betriebsziel geeignet ist.

Zum Beispiel können zwei Systeme das gleiche Verhältnis haben, aber sehr unterschiedliche Anwendungen bedienen. Eine Batterie, die hauptsächlich dazu verwendet wird, überschüssige tagsüber erzeugte Solarenergie in den Abendverbrauch zu verschieben, hat andere Anforderungen als eine, die dazu gedacht ist, Notstrom zu liefern oder kurzfristige Lastspitzen zu reduzieren.

Warum das Verhältnis allein nicht ausreicht

Das Verhältnis der Solarmodule zur Batterie beschreibt nur eine Beziehung innerhalb eines größeren Energiespeichersystems. Die PV-Leistung, die Batteriekapazität und die Leistung des Wechselrichters oder PCS messen unterschiedliche Aspekte der Systemleistung.

Diese Werte sollten daher nicht als austauschbar betrachtet werden.

Beispielsweise verdoppelt eine Erhöhung der Batteriekapazität von 20 kWh auf 40 kWh die verfügbare gespeicherte Energie, verdoppelt jedoch nicht unbedingt die Entladeleistung der Batterie. Ebenso kann eine höhere Leistung des Wechselrichters oder PCS die verfügbare Leistung zum Laden oder Entladen der Batterie erhöhen, ohne deren Energiekapazität zu erhöhen.

Das Lastprofil spielt auch eine Rolle. Ein System mit erheblicher Tageszeit-Solarüberschuss kann von Speicher profitieren, der Energie auf späteren Zeitraum verschiebt, während ein Notfallsystem möglicherweise um kritische Lasten und die erforderliche Notfallzeit auszurichten sein muss.

Das Verhältnis beschreibt eine Beziehung; die Größenbestimmung bestimmt, ob das System seine vorgesehene Anwendung erfüllen kann.

Wie ändert sich die Batteriekapazität je nach Anwendung?

Die Rolle der Batterie ändert sich je nachdem, wie das Solar-plus-Speicher-System verwendet werden soll. Dies kann die erforderliche Balance zwischen PV-Erzeugung, Batterie-Energiespeicherkapazität und Leistungsfähigkeit beeinflussen.

Wohnungseigennutzung

Für Wohngebäude-Systeme werden Batterien oft verwendet, um überschüssige Solarenergie zu speichern, die bei geringerer PV-Produktion verwendet wird.

Die Konfiguration hängt daher von dem Stromverbrauch des Haushalts und der Menge und dem Zeitpunkt des überschüssigen Sonnenstroms ab, der für die Speicherung verfügbar ist.

Wohnungsschutz

Backup-Systeme sind typischerweise um die Lasten herum entworfen, die weiterhin mit Strom versorgt werden müssen und die erforderliche Backup-Dauer.

Die Batteriekapazität bestimmt, wie viel Energie geliefert werden kann, während die Leistung des Wechselrichters bestimmt, ob das System gleichzeitig die erforderlichen Lasten unterstützen kann.

C&I Eigenverbrauch

Für kommerzielle und industrielle Systeme kann der Lastprofil des Standorts einen erheblichen Einfluss auf die Batteriekapazität haben.

Eine größere PV-Anlage erfordert nicht automatisch eine entsprechend größere Batterie. Die Menge an verfügbarem überschüssigen Sonnenlicht und die Zeit, in der die Anlage Strom verbraucht, beeinflussen beide, wie viel Speicher effektiv genutzt werden kann.

Spitzenkappung

Spitzenabschaltung Anwendungen erfordern eine Aufmerksamkeit auf die Batterie-Energiekapazität und die Entladungsleistung.

Die Batterie benötigt ausreichend Strom, um den Bedarf während der Spitzenzeiten zu reduzieren, und genug gespeicherte Energie, um die erforderliche Ausgangsleistung für die entsprechende Dauer aufrechtzuerhalten.

Inselnetzunabhängige Systeme

Unabhängige Systeme haben zusätzliche Anforderungen an die Energieautonomie, weil die Batterie Lasten liefern muss, wenn die Solarenergie nicht verfügbar ist.

Die Größenberechnung muss daher die Energiebedarf, verfügbare Solarenergie, Batteriekapazität und die erforderliche Autonomieperiode berücksichtigen, anstatt sich auf ein festes Verhältnis von PV zu Batterie zu verlassen.

Fazit

Das Verhältnis der Solarmodule zur Batterie ist eine nützliche Möglichkeit, die PV-Leistung mit der Batteriekapazität zu vergleichen, ist aber nur ein Teil der Auslegung eines Solar-plus-Storage-Systems.

Eine praktische Konfiguration sollte die PV-Erzeugung, den Strombedarf, die Batteriekapazität, die Leistung des Wechselrichters oder PCS und die beabsichtigte Anwendung gemeinsam berücksichtigen. Das gleiche Verhältnis kann je nachdem, ob das Ziel der Wohnungs selbstverbrauch, Backup, kommerzielle Energieverwaltung, Lastspitzenbegrenzung oder netzunabhängiger Betrieb ist, sehr unterschiedliche Systemdesigns darstellen.

Bei Wohngebäude- und Gewerbesolarprojekten muss die Batteriekapazität mit der Systemkonfiguration, dem Lastprofil und den Anwendungsanforderungen übereinstimmen. ACE-Batterie entwickelt maßgeschneiderte Energiespeicherlösungen für OEM/ODM-Marken, große Systemintegratoren und Industrielösungsanbieter und unterstützt dabei, spezifische Projekt-, Anwendungs- und Integrationsanforderungen zu erfüllen. Kontaktieren Sie ACE Battery, um Ihre Anforderungen an Solar-plus-Storage-Lösungen zu besprechen.

FAQ

Was ist ein guter Solarmodul-zu-Batterie-Verhältnis?

Es gibt kein einheitliches Verhältnis, das für jedes System geeignet ist. Das passende Verhältnis zwischen PV-Leistung und Batteriekapazität hängt von Faktoren wie Sonnenenergieerzeugung, Stromverbrauch, Lastprofil, Batterienutzung und der Leistung des Wechselrichters oder PCS ab.</p>

Wie berechnen Sie das Verhältnis von Sonne zu Batterie?

Teilen Sie die Solare PV-Leistung in kW oder kWp durch die Energiekapazität der Batterie in kWh. Zum Beispiel hat ein 10 kW PV-System, das mit einer 20 kWh-Batterie kombiniert wird, ein Verhältnis von 0,5 kW/kWh.

Ist ein größeres Solarmodul auf einem größeren Akku angewiesen?

Nicht unbedingt. Eine größere PV-Anlage kann mehr überschüssige Solarenergie produzieren, aber die erforderliche Batteriekapazität hängt auch vom Stromverbrauch, der Zeitpunkt des Verbrauchs und der beabsichtigten Anwendung ab.

Kann das gleiche Solarenergie-zu-Batterie-Verhältnis für Wohn- und Gewerbesysteme funktionieren?

Es kann verwendet werden, um beide Systemtypen zu beschreiben, aber das gleiche Verhältnis führt nicht unbedingt zu dem gleichen Betriebsresultat. Wohn- und Gewerbebereiche können unterschiedliche Lastprofile, Backup-Anforderungen und Energieverwaltungsziele haben.