So wählen Sie ein Solarpanel und ein Batterie-Backup-System aus

Jeder sucht nach einer Möglichkeit, das Licht anzulassen, wenn der Strom ausfällt.Da das Stromnetz in manchen Regionen tagelang durch immer intensiveres Wetter lahmgelegt wird, scheinen herkömmliche, auf fossilen Brennstoffen basierende Backup-Systeme – nämlich tragbare oder permanente Generatoren – zunehmend unzuverlässiger zu werden.Aus diesem Grund entwickelt sich die Solarenergie für Privathaushalte in Kombination mit Batteriespeichern (einst eine esoterische Nischenindustrie) schnell zu einer etablierten Wahl für die Katastrophenvorsorge, so mehr als ein Dutzend Installateure, Hersteller und Branchenexperten, die wir befragt haben.

Für Hausbesitzer versprechen Multi-Kilowatt-Batterien, die von Solarmodulen auf dem Dach aufgeladen werden, Widerstandsfähigkeit im Falle einer Naturkatastrophe – eine zuverlässige, wiederaufladbare, sofortige Stromquelle, um wichtige Geräte und Geräte am Laufen zu halten, bis das Netz wieder ans Netz geht.Für Versorgungsunternehmen versprechen solche Installationen in naher Zukunft ein stabileres und kohlenstoffärmeres Stromnetz.So können Sie es für Ihr Zuhause einrichten.(Mach dich einfach darauf gefasstAufkleber Schock.)

Wer soll das bekommen

Notstromversorgung bei einem Ausfall ist entscheidend für alle, die grundlegenden Komfort und Kommunikationsfähigkeiten aufrechterhalten möchten.Wenn Sie es auf ein größeres System skalieren, können Sie über die Grundlagen hinausgehen und mehr Geräte und Tools für mehr Zeit sichern, bis der Netzstrom zurückkehrt.Diese Lösungen sind zu individuell, als dass wir spezifische Batterien empfehlen, vorschlagen können, wie viele Kilowattstunden Speicher Sie benötigen, um Ihr Zuhause zu betreiben, wenn das Stromnetz ausfällt, oder um zu skizzieren, wie viel Solarenergie Sie benötigen, um Ihre Batterie geladen zu halten.Denken Sie auch daran, dass andere Variablen – einschließlich Ihres spezifischen Energiebedarfs, Ihres Budgets und Ihres Standorts (fast jeder Staat und jedes Versorgungsunternehmen hat seine eigenen Anreizprogramme, Rabatte und Steuergutschriften) – alle in Ihre Kaufentscheidungen einfließen.

Unser Ziel ist es, Ihnen beim Durchdenken von drei Dingen zu helfen: die Fragen, die Sie sich über das Was und Warum der Installation von Solarbatterien in Ihrem Haus stellen müssen, die Fragen, die Sie potenziellen Installateuren stellen sollten, wenn Sie sich mit ihnen treffen, und die Frage, ob ein batteriespeicher ist in erster linie eine investition in die ausfallsicherheit des eigenen hauses oder in das zukünftige netz insgesamt.„Das ist genau wie in den ersten anderthalb Stunden meiner Gespräche: den Leuten sagen, woran sie denken müssen“, sagte Rebekah Carpenter, Gründerin von Fingerlakes Renewables Solar Energy im US-Bundesstaat New York.

Ich kann sehen, warum.Ich musste stundenlang recherchieren, nur um mich mit allen Einzelheiten vertraut zu machen, Installationsbeispiele zu überprüfen und die Rolle eines potenziellen Käufers zu spielen.Und ich fühle mit jeder Person, die diese Investition tätigt.Sie stehen vor einer Reihe wichtiger Entscheidungen – von der Wahl des Auftragnehmers über das Design und die Hersteller Ihres Systems bis hin zur Finanzierung.Und das alles wird in Schichten von Fachjargon verpackt.Blake Richetta, CEO des BatterieherstellersSonne, sagte, eine große Herausforderung sei es, diese Informationen einfach für seine Kunden zu übersetzen oder, wie er es ausdrückte, „sie für normale Leute schmackhaft zu machen“.Es gibt wirklich keine einfache Möglichkeit, die Frage zu beantworten, ob, wie und warum Sie Solarbatteriespeicher einsetzen sollten.

Warum Sie uns vertrauen sollten

Bevor ich mit diesem Leitfaden begann, war meine einzige Erfahrung mit Solarenergie, von sonnenbetriebenen Viehzäunen auf einer Ranch in der Hochwüste gezapft zu werden.Um mir also einen Crashkurs in Solarbatteriespeicherung zu geben, habe ich mit mehr als einem Dutzend Quellen gesprochen, darunter die Gründer oder Führungskräfte von sechs Batterieherstellern;fünf sehr erfahrene Installateure aus Massachusetts, New York, Georgia und Illinois;und der Gründer von EnergySage, ein angesehener „unvoreingenommener Solar-Matchmaker“, die Hausbesitzer kostenlos und ausführlich in allen Solarthemen berät.(EnergySage überprüft Installateure, die dann eine Gebühr zahlen können, um in die Liste der zugelassenen Auftragnehmer des Unternehmens aufgenommen zu werden.) In dem Bemühen, sowohl breite Ansichten als auch fundiertes Wissen zu vermitteln, habe ich nicht immer Installateure in Gebieten des Landes gesucht die als solarfreundlich angesehen werden, sowie solche mit unterschiedlichem Hintergrund, darunter einer, der sich darauf konzentriert, verarmte ländliche Gemeinden mit Solarenergie zu versorgen.Spät im Prozess, nur zum Spaß, nahm ich an einem Anruf zwischen einem Installateur und meinem Bruder und meiner Schwägerin (potenzielle Solar- und Batteriekäufer in Texas) teil, um zu hören, welche Art von Fragen ein Profi ihnen stellte (und umgekehrt). über die Planung einer Neuinstallation.

Was genau bedeutet Solar mit Notstromversorgung?

Sonnenkollektoren mit Backup-Batteriespeicher sind nichts Neues: Die Menschen verwenden seit Jahrzehnten Reihen von Blei-Säure-Batterien, um Solarstrom zu speichern.Aber diese Systeme sind sperrig, müssen regelmäßig gewartet werden, sind auf giftige und korrosive Materialien angewiesen und müssen oft in einer separaten, wetterfesten Struktur untergebracht werden.Im Allgemeinen sind sie auf ländliche, netzunabhängige Anwendungen beschränkt.Dieser Leitfaden konzentriert sich auf sogenannte netzgebundene Solarsysteme, bei denen Solarmodule sowohl Sie selbst als auch das Netz mit Strom versorgen.Wir sprechen also stattdessen von den modernen, kompakten Lithium-Ionen-Batterien mit hoher Kapazität, die erstmals in den 2010er Jahren auf den Markt kamen.

Für viele Menschen war das erste derartige System, von dem sie hörten, Teslas Powerwall, die 2015 angekündigt wurde. Seit 2022 bieten laut EnergySage-Gründer Vikram Aggarwal mindestens 26 Unternehmen Lithium-Ionen-Speichersysteme in den USA an, obwohl nur sieben Hersteller vertreten sind für fast alle Installationen.Vom höchsten zum niedrigsten Anteil sind diese HerstellerEnphase,Tesla,LG,Panasonic,Sonnenkraft,NeoVolta, undGenerac.Sie werden wahrscheinlich auf mehrere dieser Namen stoßen, wenn Sie mit Ihrer Recherche beginnen.Aber um sicherzustellen, dass Sie die größtmögliche Auswahl haben, ist es wichtig, mit mehreren Auftragnehmern zu sprechen, da die meisten von ihnen nur mit zwei oder drei Batterieherstellern arbeiten.(Die Unterschiede zwischen den Batterien sind größtenteils auf die Chemie, die Art der Eingangsleistung, die sie aufnehmen, ihre Speicherkapazität und ihre Ladekapazität zurückzuführen, wie in den folgenden Abschnitten beschrieben.)

Im Grunde funktionieren aber alle Batterien gleich: Sie speichern den Strom von Solarzellen auf dem Dach tagsüber als chemische Energie und geben ihn dann nach Bedarf ab (am häufigsten nachts, wenn die Solarzellen nicht in Betrieb sind, sowie bei Stromausfällen), um die Geräte und Einrichtungsgegenstände Ihres Hauses am Laufen zu halten.Und alle Batterien werden nur über Gleichstrom (Gleichstrom) aufgeladen, die gleiche Art, die Sonnenkollektoren erzeugen.

Aber darüber hinaus gibt es viele Unterschiede.„Batterien werden nicht gleich hergestellt“, sagte Aggarwal.„Sie haben unterschiedliche Chemien.Sie haben unterschiedliche Wattzahlen.Sie haben unterschiedliche Ampere.Und wie viel Strom kann einer Batterie zu einem bestimmten Zeitpunkt entnommen werden, dh wie viele Geräte kann ich gleichzeitig betreiben?Es gibt keine Einheitsgröße.“

Die Energiemenge, die eine Batterie speichern kann, gemessen in Kilowattstunden, ist natürlich ein Schlüsselfaktor für Ihre Berechnungen.Wenn es in Ihrer Gegend selten zu langen Stromausfällen kommt, kann eine kleinere und kostengünstigere Batterie Ihren Anforderungen entsprechen.Wenn die Stromausfälle in Ihrer Gegend lange anhalten, ist möglicherweise ein größerer Akku erforderlich.Und wenn Sie kritische Geräte in Ihrem Haus haben, die auf keinen Fall Strom verlieren dürfen, sind Ihre Anforderungen möglicherweise noch höher.Dies sind alles Dinge, über die Sie nachdenken sollten, bevor Sie sich an potenzielle Installateure wenden – und diese Fachleute sollten sich Ihre Bedürfnisse anhören und Fragen stellen, die Ihnen helfen, Ihre Denkweise zu verfeinern.

Sie müssen auch ein paar andere Dinge beachten.

Die erste ist, ob Sie gleichzeitig mit der Installation eines Batteriespeichers eine neue Solaranlage installieren oder ob Sie eine Batterie in ein bestehendes System nachrüsten.

Wenn alles neu ist, haben Sie die größte Auswahl an Optionen sowohl bei der Wahl der Batterie als auch bei der Wahl der Solarmodule.Die Mehrheit der Neuinstallationen verwendet DC-gekoppelte Batterien.Das bedeutet, dass der von Ihren Panels erzeugte Gleichstrom in Ihr Haus eingespeist wird und die Batterie direkt auflädt.Der Strom fließt dann durch ein Gerät namens Wechselrichter, das den Gleichstrom (Gleichstrom) in Wechselstrom (Wechselstrom) umwandelt – die Art von Strom, die Haushalte verwenden.Dieses System bietet die effizienteste Art, die Batterien aufzuladen.Aber es geht darum, Hochspannungs-Gleichstrom in Ihr Haus zu leiten, was spezielle Elektroarbeiten erfordert.Und einige der Leute, mit denen ich gesprochen habe, äußerten Vorbehalte gegenüber der Sicherheit von Hochspannungs-Gleichstrom.

Sie können sich also stattdessen für sogenannte AC-gekoppelte Batterien entscheiden und eine Solaranlage installieren, die Mikrowechselrichter hinter jedem Panel verwendet, um ihre Leistung in Wechselstrom auf Ihrem Dach umzuwandeln (was bedeutet, dass kein Hochspannungsstrom in Ihr Haus gelangt).Um eine Batterie aufzuladen, wandeln integrierte Mikro-Wechselrichter in der Batterie selbst den Strom wieder in Gleichstrom um, der wieder in Wechselstrom umgewandelt wird, wenn die Batterie Strom zu Ihnen nach Hause sendet.AC-gekoppelte Batterien sind weniger effizient als DC-gekoppelte Batterien, da bei jeder Umwandlung ein Teil der elektrischen Energie als Wärme verloren geht.Führen Sie ein offenes Gespräch mit Ihrem Installateur über die Vor- und Nachteile und die relative Sicherheit jedes Ansatzes.

Wenn Sie bereits eine Solaranlage haben und eine Batterie installieren möchten, ist die große Neuigkeit einfach, dass Sie dies jetzt tun können.„Ich mache das seit über 20 Jahren, und es ist erstaunlich, dass ich mir ein System ansehen und nachrüsten kann“, sagte Rebekah Carpenter von Fingerlakes Renewables.„Ich erinnere mich, als es absolut keine Möglichkeit gab, ein System nachzurüsten.Wenn das Stromnetz ausfallen würde, könnten Sie die Solarenergie einfach nicht mehr nutzen.“

Die Lösung liegt in Hybrid-Wechselrichtern, die zwei Schlüsselfähigkeiten bieten.Zuerst nehmen sie die Eingabe entweder als AC oder DC und verwenden dann eine Software, um herauszufinden, wo sie benötigt wird, und nehmen die erforderlichen Konvertierungen vor.„Es ist ein Entweder-oder-und“, sagte Carpenter."Es verwendet es zum Laden von Batterien [DC], es verwendet es für das Haus oder das Netz [AC], oder wenn es genug Strom hat, verwendet es es für beides gleichzeitig."Sie fügt hinzu, dass sogenannte „agnostische“ Hybrid-Wechselrichter für die Nachrüstung von Batteriesystemen von besonderem Wert sind, da sie mit Batterien verschiedener Marken arbeiten können;Einige Batteriehersteller beschränken ihre Hybrid-Wechselrichter darauf, nur mit ihren eigenen Batterien zu arbeiten.Schreiner erwähntSonneninselals ein Hersteller von agnostischen Wechselrichtern.Sol-Arkist ein weiteres Beispiel.

Wenn Sie bereits eine Solaranlage haben und eine Batterie installieren möchten, ist die große Neuigkeit einfach, dass Sie dies jetzt tun können.

Zweitens können Hybrid-Wechselrichter ein sogenanntes Netzsignal erzeugen.Solaranlagen müssen erkennen, dass das Netz online ist, um zu funktionieren.Wenn sie dieses Signal verlieren – was bedeutet, dass es einen Netzausfall gibt – hören sie auf zu arbeiten, bis der Strom zurückkehrt;das bedeutet, dass Sie bis zu diesem Zeitpunkt auch ohne Strom sind.(Es ist eine Frage der Sicherheit, erklärte Sven Amirian von Invaleon: „Das Versorgungsunternehmen verlangt, dass Sie keine Energie zurückspeisen, wenn [Personen] an den Leitungen arbeiten.“) Durch die Erzeugung von Netzsignalen lassen Hybrid-Wechselrichter Ihr bestehendes Solarsystem laufen bei einem Stromausfall weiterlaufen, Ihr Zuhause mit Strom versorgen und die Batterie tagsüber aufladen und die Batterie verwenden, um Ihr Zuhause nachts mit Strom zu versorgen.

Batterien haben neben der Speicherkapazität, gemessen in Kilowattstunden, Ladekapazitäten, gemessen in Kilowatt.Der Begriffkontinuierliche Kapazitätbezieht sich darauf, wie viel Strom die Batterie unter normalen Bedingungen abgeben kann, und gibt eine Grenze an, wie viele Stromkreise Sie gleichzeitig betreiben können.Der BegriffSpitzenkapazitätbezieht sich darauf, wie viel Energie die Batterie für einige Sekunden abgeben kann, wenn ein großes Gerät, wie z. B. eine Klimaanlage, anspringt und einen plötzlichen, kurzen Bedarf an mehr Saft erzeugt;ein solches Ereignis erfordert eine robuste Spitzenkapazität.Wenden Sie sich an Ihren Vertragspartner, um eine Batterie zu finden, die Ihren Anforderungen entspricht.

Die Chemie von Lithium-Ionen-Batterien ist komplex, aber es gibt zwei Haupttypen, die für Solarzellen verwendet werden.Die gebräuchlichsten sind NMC- oder Nickel-Magnesium-Kobalt-Batterien.Weniger verbreitet (und eine neuere Entwicklung) sind LFP- oder Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien.(Der seltsame Initialismus kommt von einem alternativen Namen, Lithiumferrophosphat.) NMC-Batterien sind die leistungsdichteren der beiden, da sie für eine bestimmte Speicherkapazität physisch kleiner sind.Sie sind jedoch empfindlicher gegenüber der beim Laden und Entladen erzeugten Wärme (sie haben einen niedrigeren Flammpunkt oder eine niedrigere Zündtemperatur und sind daher theoretisch anfälliger für das, was man nenntBrandausbreitung durch thermisches Durchgehen).Sie können auch Lade-Entlade-Zyklen mit kürzerer Lebensdauer haben.Und insbesondere die Verwendung von Kobalt ist besorgniserregend, da seine Produktion mit illegalen undausbeuterische Bergbaupraktiken.LFP-Batterien müssen aufgrund ihrer geringeren Energiedichte für eine bestimmte Kapazität etwas größer sein, sind jedoch weniger empfindlich gegenüber Wärmeentwicklung und können längere Lade-Entlade-Zyklen aufweisen.Am Ende entscheiden Sie sich für den Batterietyp, der am besten in das Design passt, das Sie mit Ihrem Auftragnehmer vereinbaren.Seien Sie jedoch wie immer proaktiv und stellen Sie Fragen.

Und das bringt uns zu einem letzten Punkt: Sprechen Sie mit mehreren Solarinstallateuren, bevor Sie sich für einen entscheiden.„Verbraucher sollten immer Vergleiche suchen“, sagte Aggarwal von EnergySage.Die meisten Installateure arbeiten mit nur wenigen Batterie- und Modulherstellern zusammen, was bedeutet, dass Sie sich von keinem dieser Hersteller ein vollständiges Bild davon machen können, was möglich ist.Keith Marett, President of Clean Energy Services bei Generac – einem Hersteller von Backup-Systemen für fossile Brennstoffe, der schnell auf erneuerbare Backups expandiert – sagte, dass „das Wichtigste für Hausbesitzer ist, herauszufinden, wie sie ihren Lebensstil während eines Stromausfalls gestalten möchten , und ein System aufzubauen, um dies zu unterstützen.“Das Hinzufügen von Batteriespeicher ist eine große Investition und bindet Sie in hohem Maße an ein bestimmtes System, also überstürzen Sie Ihre Entscheidung nicht.

Was kostet das – und braucht man das wirklich?

Ich lebe in New York City, wo die Speicherung von Solarbatterien im Innenbereich aufgrund der Brandschutzordnung nicht erlaubt ist und die Speicherung von Batterien im Freien das Navigieren bedeutetKremlsche Bürokratie (PDF).(Der Witz ist, dass fast niemand hier überhaupt Platz im Freien hat.) Ich könnte auch keine Batterie installieren, selbst wenn es erlaubt wäre – ich lebe in einer Genossenschaftswohnung, nicht in einem freistehenden Haus, also habe ich keine eigene Dach für die Sonnenkollektoren.Aber selbst wenn ich eine Batterie einbauen könnte, ließ mich die Recherche und das Schreiben dieses Leitfadens fragen, ob ich das tun würde.Es lohnt sich, sich einige grundsätzliche Fragen zu stellen, bevor man abdrückt.

Zunächst einmal ist die Installation eines Batteriespeichers von Natur aus teuer.Die Daten von EnergySage zeigen, dass die mittleren Kosten pro Kilowattstunde Batteriespeicher im letzten Quartal 2021 bei fast 1.300 US-Dollar lagen.Das bedeutet natürlich, dass die Hälfte der Batterien auf der Liste des Unternehmens weniger als das pro Kilowattstunde kostet (und die Hälfte mehr kostet).Aber selbst der billigste Batteriehersteller auf der Liste von EnergySage,HomeGrid, kostet über 6.000 US-Dollar für ein 9,6-kWh-System.Batterien von den „Big Seven“ (wiederum, das istEnphase,Tesla,LG,Panasonic,Sonnenkraft,NeoVolta, undGenerac) kosten fast das Anderthalbfache bis über das Doppelte.„Derzeit ist es für die Wohlhabenden“, sagte Aggarwal von EnergySage mit einem Seufzer.Er fügte jedoch hinzu, dass sich die Kosten für Batteriespeicher seit langem im Abwärtstrend befinden und er erwartet, dass sich dieser Trend fortsetzt.

Müssen Sie wirklich eine Menge Geld ausgeben, um Ihren Bedarf bei einem Stromausfall zu decken?Es gibt weniger teure Optionen als Solarspeicher mit hoher Kilowattleistung, einschließlichtragbare Benzingeneratoren,Tragbare Lithium-Ionen-Kraftwerke, und KleinLadegeräte für Solarbatteriendarauf abzielen, Geräte am Laufen zu halten.

Diese tragbaren Methoden – selbst die wiederaufladbaren, die sicher in Innenräumen verwendet werden können – sind nicht so bequem wie das Anschließen von Geräten an eine Steckdose.Es gibt jedoch sogar Möglichkeiten, Haushaltsstromkreise bei einem Ausfall ohne eine herkömmliche Solaranlage auf dem Dach zum Laufen zu bringen.Ziel Null, das erfolgreich Solargeneratoren an Camper und Wohnmobile verkauft hat, bietet auch ein Heimintegrationskit an, das diese Generatoren zur Stromversorgung von Häusern verwendet.Bei einem Stromausfall trennen Sie Ihr Zuhause manuell vom Stromnetz (ein physischer Umschalter ist in der Installation enthalten).Sie betreiben dann die Stromkreise Ihres Hauses mit einer externen Goal Zero-Batterie und laden sie mit den tragbaren Solarmodulen von Goal Zero auf.In gewisser Weise teilt dieses Goal Zero-Kit den Unterschied zwischen dem vollständig installierten Solar-Plus-Batteriesystem und einem einfacheren Solarbatterieladegerät.Die Verwendung eines manuellen Trennschalters fügt einen zusätzlichen Schritt im Vergleich zu den automatischen Umschaltern hinzu, die in netzgekoppelten Solarsystemen verwendet werden.Der Preis?„Wir beginnen bei etwa 4.000 US-Dollar, die in Ihrem Haus für unsere 3-Kilowattstunden-Batterie installiert sind“, sagte Bill Harmon, CEO des Unternehmens.

Alle diese Optionen haben ihre Nachteile und Einschränkungen.Ein Ladegerät für Solargeräte ermöglicht es Ihnen, mit Ihren Lieben in Kontakt zu bleiben und Ihnen im Notfall Zugriff auf Nachrichtenmeldungen zu geben, aber es wird den Kühlschrank nicht am Laufen halten.Fossile Brennstoffe können zur Neige gehen und Sie festsitzen lassen, und natürlich ist ein Generator mit fossilen Brennstoffen nicht umweltfreundlich.„Aber davon abgesehen, wenn Sie es nur zweimal im Jahr an zwei oder drei Tagen im Jahr ausführen, können Sie vielleicht vorerst mit den Auswirkungen leben“, sagte Aggarwal.Mehrere Batteriehersteller haben die Möglichkeit integriert, Generatoren mit fossilen Brennstoffen zu verwenden, um ihre Batterien im Falle eines längeren Stromausfalls aufzuladen.Blake Richetta, Vorstandsvorsitzender und CEO von Sonnen, sagte, wenn Ihr Ziel maximale Widerstandsfähigkeit nach einer Katastrophe ist, „Sie sollten wirklich einen Gasgenerator haben – ein Backup für das Backup.“

Kurz gesagt, es lohnt sich, Ihre erwarteten zukünftigen Härten in einem Notfall gegen die Kosten für den Aufbau von Resilienz abzuwägen.Ich sprach mit Joe Lipari, Vizepräsident für Projekte bei Brooklyn SolarWorks (das, wie der Name schon sagt, in New York City tätig ist, wo wiederum Batterien noch keine Option sind), und er erwähnte das GroßartigeStromausfall im Nordosten von 2003.Es waren ein paar unangenehme Tage, bis der Strom wieder da war.Aber ich lebe hier seit fast 20 Jahren, und es ist das einzige Mal, dass ich jemals die Macht verloren habe.Rein aus der Perspektive der Notfallvorbereitung fragte ich Lipari, was ich aus dem Ausfall von 2003 mitnehmen sollte – das heißt, war es eine Krise, gegen die man sich wappnen musste, oder ein minimales Risiko, das man auf sich nehmen musste?„Die Leute bringen das zu uns“, antwortete er.„Zusätzliche 20.000 US-Dollar zahlen, um ein Batteriespeichersystem zu bekommen?Wahrscheinlich nicht nötig.“

Wie lange können Sie Ihr Zuhause mit Solarbatterie-Backup betreiben?

Wir haben viele Experten gefragt, wie lange diese Systeme im Allgemeinen bei einem Ausfall durchhalten.Die kurze und konservative Antwort: weniger als 24 Stunden mit einer einzigen Batterie.Aber die Behauptungen variieren so stark, dass die gründliche Antwort auf diese Frage weniger schlüssig ist.

Im Jahr 2020 gemUS Energy Information AdministrationZahlen zufolge verbrauchte ein typischer US-Haushalt 29,3 Kilowattstunden pro Tag.Eine typische Solar-Backup-Batterie kann ungefähr 10 Kilowattstunden speichern.„Ich muss Ihnen nicht sagen, dass damit nicht Ihr ganzes Haus einen Tag lang betrieben werden kann“, sagte Aggarwal von EnergySage.Batterien sind im Allgemeinen stapelbar, was bedeutet, dass Sie mehrere Batterien aneinanderreihen können, um Ihre Speicherkapazität zu erhöhen.Aber das ist natürlich nicht billig.Für viele Menschen ist das Stapeln nicht praktikabel – oder sogar finanziell machbar.

Aber „wie lange kann ich mein Haus betreiben“ ist wirklich der falsche Weg, um über Solarspeicher im Zusammenhang mit einem Stromausfall nachzudenken.Zum einen können Sie davon ausgehen, dass Ihre Solarmodule Ihr Zuhause mit Strom versorgen und Ihre Batterie tagsüber – bei sonnigem Wetter – aufladen und so Ihre Notstromquelle kontinuierlich regenerieren.Das fügt eine Form der Widerstandsfähigkeit hinzu, die Generatoren für fossile Brennstoffe fehlen, denn sobald ihr Gas oder Propan ausgeht, sind sie nutzlos, bis Sie mehr Brennstoff bekommen können.Und das kann im Notfall unmöglich sein.

Genauer gesagt ist es während eines Ausfalls mindestens so wichtig, wie viel Energie Sie sparen, wie wie viel Energie Sie speichern können.Damit Ihr Akku so lange wie möglich hält, müssen Sie Ihren Verbrauch stark einschränken.Nachdem ich 1992 den Hurrikan Andrew in Miami miterlebt hatte, verwandelte ich die Herausforderungen dieser Erfahrung – tagelang kein Strom, verrottende Lebensmittel – in eine Fragestellung.Ich habe allen Installateuren und Batterieherstellern, mit denen ich gesprochen habe, dieselbe Frage gestellt: Angenommen, ich möchte den Kühlschrank am Laufen halten (aus Gründen der Lebensmittelsicherheit), ein paar Geräte aufgeladen halten (für Kommunikation und Information) und einige Lichter anlassen (z Nachtsicherheit), wie lange kann ich davon ausgehen, dass eine Batterie ohne Aufladen hält?

Keyvan Vasefi, Leiter Produkt, Betrieb und Fertigung beiZiel Null, sagte, er und seine Frau hätten mehrere Tests mit ihrer 3-kWh-Batterie durchgeführt, und sie könnten normalerweise eineinhalb Tage mit „laufendem Kühlschrank, mehreren Telefonaufladungen und Hauptschlafzimmer und Badezimmer mit Beleuchtung“ auskommen.Sie haben auch Tests mit ihren an die Batterie angeschlossenen Solarmodulen durchgeführt.Selbst wenn man bedenkt, dass Vasefi ein Interesse daran hat, diese Technologie zu verkaufen, kann ich sagen, dass er überzeugende Argumente dafür vorbringt: „Wir versuchen so zu tun, als wäre es das Ende der Welt und sehen, was passiert, und wir können effektiv eine unbestimmte Zeit bekommen Laufzeit “auf diesen begrenzten Strecken”, sagte er.„Batterien jeden Tag um 18:00 Uhr wieder auf 100 Prozent. Und das gibt uns ein sehr gutes Gefühl.“

Eine 10-kWh-Batterie kann in der Regel zwei bis drei Tage lang einen Kühlschrank, einige Lampen und mehrere Geräteladegeräte betreiben, sagte Sven Amirian, Vizepräsident von Invaleon, einem in Massachusetts ansässigen Installateur.Dieser Zeitrahmen wurde von Aric Saunders, Senior Vice President des Batterieherstellers Electriq, bestätigt.

Wenn Sie eine Batterie installieren lassen, kann Ihr Vertragspartner Sie bitten, eine begrenzte „Notfall-Teilmenge“ der Stromkreise Ihres Hauses auszuwählen, die dann durch eine Untertafel geleitet werden.Bei einem Ausfall speist die Batterie nur diese Stromkreise.(Als Beispiel, mein Vater hat in seinem Haus in Virginia einen Propan-Notstromgenerator, der an eine seiner drei Klimaanlagen, den Kühlschrank, die Küchensteckdosen, einen bedarfsgesteuerten Warmwasserbereiter und einige Lichter angeschlossen ist. Das Haus hat keinen Fernseher, Wäsche und andere Annehmlichkeiten, bis das Stromnetz wieder da ist. Aber ein teilweise gekühltes Haus und kalte Getränke haben während der häufigen Stromausfälle im Sommer den Unterschied zwischen Komfort und Elend ausgemacht.)

Sie können auch einzelne Leistungsschalter in Ihrem Panel manuell ausschalten, um die Batterie darauf zu beschränken, nur diejenigen zu speisen, die Sie für kritisch halten.Und alle Solarspeicherbatterien werden mit Apps geliefert, die Ihnen zeigen, welche Schaltkreise verwendet werden, und Ihnen dabei helfen, Stromverbraucher zu finden und zu eliminieren, die Sie möglicherweise übersehen haben."In Echtzeit können Sie Ihre Gewohnheiten ändern und vielleicht einen zusätzlichen Tag verlängern", sagte Amirian.Beachten Sie jedoch, dass die Kundenrezensionen der Apps die gleiche Art von gemischter Tüte sind, die wir für jede Smart-Appliance-App finden, die wir testen: Einige Leute lieben sie, während andere von der fehlerhaften Leistung und fehlerhaften Updates frustriert sind.

Schließlich beginnen Batteriehersteller, intelligente Panels anzubieten.Über diese können Sie mit Ihrer App einzelne Stromkreise aus der Ferne ein- und ausschalten und so anpassen, welche Stromkreise zu verschiedenen Zeiten verwendet werden (z. B. die Beleuchtung und Steckdosen im Schlafzimmer tagsüber deaktivieren und nachts wieder einschalten).Und die Software der Batterie wird auch Schritte unternehmen, um Ihren Stromverbrauch zu optimieren, indem sie nicht benötigte Stromkreise schließt.Amirian warnte jedoch davor, dass die Installation eines Smart Panels weder einfach noch billig sei.„Es muss eine Menge Kundenschulung stattfinden, die Vor- und Nachteile, Kosten und Vorteile von „Ich möchte in der Lage sein, jeden Stromkreis zu kontrollieren“ im Vergleich zu „Das kostet 10.000 US-Dollar an Elektroarbeiten für einen zweitägigen Stromausfall. '"

Das Fazit ist, dass Sie selbst bei begrenztem Aufladen durch Solarenergie die Zeit verlängern können, die Sie netzunabhängig mit Strom versorgen können – aber nur, wenn Sie weniger von Ihrer Batterie beanspruchen.Diese Berechnung wurde von Jonnell Carol Minefee, Mitbegründerin von Solar Tyme USA, einem in Georgia ansässigen Solarinstallateur, der sich auf ländliche, Minderheiten und verarmte Gemeinden konzentriert, treffend beschrieben: „Ich verstehe, dass wir Amerikaner sind, wir lieben unser was auch immer, was auch immer, aber wir müssen lernen, manchmal ohne all unseren Luxus zu leben.“

Wie Solar- und Batterie-Backup den größten Einfluss haben könnten

Obwohl Solarbatteriespeicher wichtige Geräte und Geräte bei einem Ausfall am Laufen halten, sagten die Hersteller und einige Installateure, mit denen ich gesprochen habe, dass sie dies als eine nützliche, aber zweitrangige Funktion betrachten.In erster Linie betrachten sie solche Systeme als eine Möglichkeit für Hausbesitzer, ihre Stromrechnungen zu begrenzen, indem sie etwas praktizieren, das als „Peak Shaving“ bezeichnet wird.Zu Zeiten hoher Nachfrage (später Nachmittag bis früher Abend), wenn einige Versorger ihre Tarife erhöhen, schalten Batteriebesitzer auf Batteriestrom um oder speisen Strom zurück ins Netz;Dadurch erhalten sie Rabatte oder Gutschriften vom örtlichen Versorgungsunternehmen.

Aber eine noch wichtigere Verwendung für Batterien zeichnet sich ab.Energieversorger beginnen damit, ihre Netzinfrastruktur aufzurüsten, um Batterien in Privatbesitz als virtuelle Kraftwerke oder VPPs nutzen zu können.(Einige sind bereits in Betrieb, und es wird erwartet, dass solche Systeme in den nächsten zehn Jahren weit verbreitet sein werden.) Derzeit gibt es so viele Solardächer und so viele Solarparks, dass sie das Netz während der Tagesmitte belasten.Der gesamte Strom, den sie produzieren, muss irgendwo hin, also fließt er ins Netz und zwingt die Versorgungsunternehmen, einige ihrer großen Kraftwerke für fossile Brennstoffe abzuschalten, um Stromangebot und -nachfrage im Gleichgewicht zu halten.Es klingt großartig – die Senkung der CO2-Emissionen ist irgendwie der Sinn von Solarenergie, oder?Aber dieser Nachfrageanstieg bei Sonnenuntergang kommt genau dann, wenn die Solarmodule aufhören, Strom zu produzieren.(Der tägliche Zyklus von überschüssiger Solarproduktion am Mittag und überschüssiger Nachfrage am Abend erzeugt das, was als „Entenkurve“, ein Begriff, auf den Sie möglicherweise bei Ihrer eigenen Forschung zu Batteriespeichern stoßen.) Um den Nachfrageschub zu decken, sind Energieversorger oft gezwungen, „Spitzenkraftwerke“ in Betrieb zu nehmen, die weniger effizient sind als die wichtigsten Kraftwerke für fossile Brennstoffe, dafür aber schneller Beschleunigen.Das Ergebnis ist an manchen Tagen, dass die CO2-Emissionen der Energieversorger sogar das übersteigen, was sie gewesen wären, wenn überhaupt keine Sonnenkollektoren vorhanden gewesen wären.

Virtuelle Kraftwerke sollen helfen, dieses Problem zu lösen.Überschüssiger Solarstrom wird tagsüber die Batterien der Hausbesitzer aufladen, und dann werden die Versorger während der abendlichen Spitzen darauf zurückgreifen, anstatt die Peaker-Anlagen zu befeuern.(Batteriebesitzer werden rechtliche Vereinbarungen mit den Versorgungsunternehmen treffen, die ihnen das Recht dazu einräumen und wahrscheinlich eine Gebühr für die Nutzung ihrer Batterien erhalten.)

Ich überlasse Blake Richetta von Sonnen das letzte Wort, da ich nicht besser vermitteln könnte, was für eine Revolution VPPs darstellen:

„Die Schwarmsteuerung von Batterien, um zu reagieren, um auf den Einsatz eines Netzbetreibers ein- und auszuatmen, um eine Erzeugung bereitzustellen, die die schmutzige Erzeugung einer Peaker-Anlage ersetzt, um das Netz effizienter laufen zu lassen, um das Netz zu entlasten und Verzögerungen bei den Kosten zu schaffen der Netzinfrastruktur, um das Netz zu stabilisieren und, um ganz offen zu sein, eine viel billigere Lösung für das Netz in Bezug auf Frequenzgang und Spannungsregelung bereitzustellen, um die Solarenergie buchstäblich von einem Ärgernis zu einem wertschöpfenden Vermögenswert zu machen, und , um es abzurunden, sogar um in der Lage zu sein, vom Netz aus zu schwärmen, also wenn es in Texas tonnenweise Windparks gibt, die um 3 Uhr morgens gigantische Mengen Strom produzieren, um 50.000 Batterien zu laden und zu tränken up – dafür sind wir wirklich da.Dies ist die Verwendung der Batterie.“

Dieser Artikel wurde von Harry Sawyers bearbeitet.