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Netzunabhängiger Solarstrom bedeutet, dass Sie Ihren gesamten Energiebedarf mit der Kraft der Sonne decken – ohne Hilfe des Stromnetzes. Um dies zu ermöglichen, müssen Sie ein Solarsystem in Verbindung mit einem Energiespeichersystem, z. B. einer Solarbatterie, am Ort des Stromverbrauchs installieren.
Ein netzunabhängiges Solarsystem ist vollständig von der Sonne und der in Batterien gespeicherten Energie abhängig, um Ihr Haus oder Ihr Unternehmen mit Strom zu versorgen. Bei einer netzunabhängigen Anlage haben Sie keinen Zugang zu zusätzlichem Strom, wenn Sie ihn benötigen. Die von Ihnen erzeugte und gespeicherte Energie ist alles, was Sie für die Versorgung Ihrer Geräte benötigen.
Solarstrom wird von Sonnenkollektoren erzeugt, nachdem sie die Sonnenstrahlung absorbiert haben. Aufgrund der steigenden Energie- und Stromkosten steigen viele Haushalte und Unternehmen auf Solarstromsysteme um. Bei dieser Entscheidung müssen die Verbraucher zwischen einer netzgebundenen und einer netzunabhängigen PV-Anlage wählen.
Netzunabhängige PV-Solaranlage
Eine netzunabhängige PV-Solaranlage funktioniert unabhängig vom Hauptstromnetz. Sie verfügen über PV-Batterien, die den vom Solarsystem erzeugten Strom speichern können. Bei einer netzunabhängigen PV-Solaranlage speichern die Module tagsüber genügend Licht und nutzen den überschüssigen Strom nachts. Für ein netzunabhängiges PV-Solarsystem sind spezielle Geräte erforderlich, die von PV-Installateuren installiert werden können.
Warum entscheiden sich Menschen für eine netzunabhängige Solaranlage und was sind die wichtigsten Dinge, die ein Anfänger wissen muss, bevor er damit beginnt?
Netzunabhängige Solarenergie wird gewählt, wenn das Stromnetz aufgrund des Standorts und/oder zu hoher Kosten für die Stromversorgung eines Standorts keine Alternative darstellt. Es gibt viele Dinge, die man wissen muss, bevor man anfängt. Ich möchte nur ein paar Punkte hervorheben.
Die wichtigste Einzelkomponente und die teuerste Komponente während der Lebensdauer des Systems ist die Batterie. Ein häufiger Fehler, den ich beobachtet habe, ist die Überdimensionierung dieses Systems. An manchen Standorten gibt es zum Beispiel häufig längere Schlechtwetterperioden. Ich habe schon sehr große Batteriesysteme gesehen, die ausgewählt wurden, um die Lasten durch diese Perioden zu tragen. Die rationale Entscheidung ist jedoch, ein paar zusätzliche Paneele aufzustellen, um die Produktion zu steigern (da sie heutzutage erstaunlich erschwinglich sind) und einen Notstromgenerator einzubauen. Bevor jemand Einwände gegen den Einsatz eines Notstromaggregats erhebt, muss er verstehen, dass diese Komponente unbedingt erforderlich ist (siehe Kommentar – eine ordnungsgemäße Planung in einer günstigen Region ermöglicht den Verzicht auf ein Notstromaggregat). Ja, im Prinzip kann durch die Auswahl einer massiven Batteriebank der Einsatz eines Generators vermieden werden. Allerdings wird dies nicht die kostengünstigste Alternative sein.
Bei der Auswahl des Generators lohnt es sich, einen zuverlässigen KLEINEN Generator zu wählen. Ein großer Generator für das ganze Haus ist im Allgemeinen eine fantastische Geldverschwendung – vor allem aber in einer netzunabhängigen Umgebung. Außerdem kann ein guter traditioneller Generator mit Feldwicklung effizienter Strom liefern als die beliebten „Inverter“-Generatoren wie der Honda EU2200i (obwohl sich diese hervorragend für die Versorgung von Dauerlasten bei niedriger Leistung eignen). Die beste Konfiguration wäre der Betrieb eines kleinen Generators mit einer Leistung von vielleicht 5 KW und einer relativ hohen Leistung (vielleicht 4 KW), um bei Bedarf eine Batterie zu laden. Die Generatorunterstützung ist eine anspruchsvollere Alternative, die sehr effektiv sein kann. Bei diesen Systemen wird ein Generator mit einer festen Leistung betrieben, die einen hohen Wirkungsgrad aufweist. Der Generator arbeitet in Phase mit dem Batteriewechselrichter, um die Lasten zu teilen, während die Batterie geladen wird. Die Batterie entlädt sich jedoch nach Bedarf, um den intermittierenden Bedarf zu decken und die Generatorlast konstant zu halten. Darüber hinaus können diese Systeme so ausgelegt werden, dass sie den Generator automatisch starten und stoppen, um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten.
Als nächstes kann die Produktion aus dem Solarsystem durch die Einführung von Opportunitätsladung drastisch erhöht werden. Eine relativ große Solaranlage in Verbindung mit einer bescheidenen Batterie bedeutet, dass die Batterie oft einen hohen Ladezustand aufweist. In diesen Zeiten ist es sinnvoll, Verbraucher mit hoher Leistung zu betreiben – und zwar ohne die Batterie zu entladen. Beispiele sind der Betrieb von Klimaanlagen während des Tages, das Kochen mit Strom während des Tages, der Betrieb von Gefriertruhen mit Zeitschaltuhren während des Tages und sogar die Warmwasserbereitung. Ich habe viele weitere Beispiele gesehen, darunter den Betrieb eines elektrischen Wäschetrockners und eines elektrischen Wasserdestillierers. Das ist Energie, die sonst verschwendet würde. Einige Batterieladesteuerungen verwenden Relais, die von der Batteriespannung gesteuert werden. Wenn sich die Batterie einem hohen Ladezustand nähert, können diese Relais so konfiguriert werden, dass sie verschiedene Verbraucher einschalten.
Meiner Meinung nach ist die beste Batteriechemie für netzunabhängige Solaranlagen Lithium-Eisen-Phosphat. Diese Batterien halten 3-5x länger als alternative Chemikalien, einschließlich der beliebten Tesla Powerwall. Sie sind außerdem effizienter und haben eine stabilere Chemie (d. h. sie sind sicherer, was bedeutet, dass sie weniger wahrscheinlich überhitzen und/oder Feuer verursachen).
Wie funktionieren netzunabhängige Solarstromsysteme?
Ein netzunabhängiges System ist völlig unabhängig vom Stromnetz und setzt voraus, dass die Solarmodule in der Lage sind, genügend Strom zu produzieren, um den Energiebedarf des Gebäudes zu 100 % zu decken. Die meisten Haushalte haben abends oder nachts einen höheren Energiebedarf, so dass netzunabhängige Systeme in der Regel entweder eine Batterie (zur Speicherung der tagsüber erzeugten Energie) oder eine Reserve-Energiequelle (wie einen Generator) verwenden. Netzunabhängige Systeme sind komplexer und weniger flexibel als netzgekoppelte Systeme.
Netzunabhängige Systeme sind vor allem an abgelegenen Orten ohne Stromanschluss zu finden. Netzunabhängige Solarstromanlagen arbeiten unabhängig vom örtlichen Stromnetz und versorgen ein Haus, ein Gebäude, ein Boot oder ein Wohnmobil (oder abgelegene landwirtschaftliche Pumpen, Tore, Verkehrsschilder usw.) mit Strom. In allen netzunabhängigen Szenarien muss der Stromverbrauch überwacht und unter der maximalen Leistung der Paneele und Batterien gehalten werden, da es keine Netzquelle gibt, die überschüssigen Strom liefert.
Wie ist es, mit einem kleinen Solarsystem völlig netzunabhängig zu leben?
Man muss seinen Batteriespeicher wirklich sorgfältig verwalten. Jeder sollte es ausprobieren, um eine Vorstellung von der Realität des netzunabhängigen Lebens zu bekommen. Außerdem bekommt man so ein Gefühl dafür, wie wenig Energie man mit kleinen Solarsystemen, wie dem in meinem Wohnmobil, erzeugen kann.
In den nördlichen Breitengraden gibt es im Sommer viel Sonnenenergie, da die Tage lang sind. Im Herbst sind die Sonnentage kurz, und man muss Energie für den Betrieb der Wohnung während der langen Nacht sparen.
Die Verwendung von Holzheizung wird dann attraktiv, da sie weniger Gleichstrom verbraucht. Der Kühlschrank wird mit Propangas betrieben, aber die Steuerschaltung des Kühlschranks benötigt immer noch Gleichstrom aus dem Batteriesystem.