Wie viele Batterien für meine Solaranlage - PowMr

Die Berechnung der Anzahl der für Ihre Solaranlage benötigten Batterien ist für die Energiespeicherung von entscheidender Bedeutung. Sonnenkollektoren erzeugen nur tagsüber Strom, und Sie benötigen Batterien, um ihn für die Nutzung nachts oder bei bewölktem Wetter zu speichern. Es sorgt für Systemeffizienz, Nachhaltigkeit und Kosteneffizienz und deckt Ihren Energiebedarf.

Doch auf die Frage „Wie viele Solarbatterien benötige ich für die Solaranlage?“ gibt es keine eindeutige Antwort. Lesen Sie diesen Artikel, um zu erfahren, welche Faktoren die Anzahl der Batterien beeinflussen und wie Sie die Anzahl der benötigten Batterien entsprechend Ihren Anforderungen berechnen können .

Wie viele Batterien werden für Ihre Solaranlage benötigt – 4 Faktoren

Wie viele Batterien für eine Solaranlage benötigt werden, hängt von mehreren Faktoren ab, wie z. B. der Kapazität der Solarmodule, dem täglichen Energieverbrauch, der Anzahl der gewünschten Autonomietage sowie der Art und Kapazität der Batterien selbst.

Batterietypen und Kapazität

Die Wahl des Batterietyps und der Batteriekapazität hat erheblichen Einfluss auf die Dimensionierung eines Solarbatteriesystems. Unterschiedliche Batteriechemien wie Blei-Säure-, Lithium-Ionen- oder Flow-Batterien weisen unterschiedliche Eigenschaften auf, die sich auf ihre Leistung, Lebensdauer und Kosten auswirken.

Ebenso bestimmt die Kapazität der Batterie, gemessen in Amperestunden (Ah) oder Kilowattstunde (kWh), wie viel Energie sie speichern und entladen kann.

In diesem Artikel verwenden wir einen 200-Ah-48-V-LiFePO4-Akku mit einer Entladetiefe von 50 % als quantitatives Maß zur Berechnung der Anzahl der benötigten Akkus. Dann beträgt die in einer 200-Ah-48-V-LiFePO4-Batterie gespeicherte Energiemenge (bei 50 % DoD) 9,6 kWh und für den Lastbetrieb stehen 4,8 kWh zur Verfügung.

• In einer einzelnen Batterie gespeicherte Energie = Spannung x Kapazität = 48 V x 200 Ah = 9,6 kWh

Ein gründliches Verständnis der Solarbatterietypen und -kapazitäten ist die Grundlage für die Entwicklung eines optimalen Solarzellensystems, das den Energiebedarf und das Budget des Benutzers erfüllt.

Größe Ihrer Solarpanel-Arrays

Die Größe eines Solarpanel-Arrays wirkt sich direkt auf die erzeugte Strommenge aus, was wiederum Auswirkungen auf die Anzahl der Batterien hat, die zur Speicherung dieser Energie benötigt werden.

Größere Solarpanel-Anlagen erzeugen mehr Strom und benötigen daher mehr Batterien, um die überschüssige erzeugte Energie zu speichern.

Wie viele Batterien für ein 2-kW-Solarsystem?

Um die Anzahl der Batterien zu berechnen, die zum Speichern des von einem 2-kW-Solarpanel erzeugten Stroms benötigt werden, müssen wir nun noch die täglich vom 2-kW-Solarpanel erzeugte Energie ermitteln.

Unter der Annahme, dass das Solarpanel 8 Stunden Strom pro Tag erzeugt (typisch für einen sonnigen Tag), beträgt die insgesamt erzeugte Energie pro Tag:

• 2 kW x 8 Stunden = 16 kWh

Es ist bekannt, dass eine 200-Ah-48-V-LiFePO4-Batterie 9,6 kWh Strom speichern kann. Wenn der gesamte Strom direkt in der Batterie gespeichert wird , beträgt die erforderliche Strommenge:

• Anzahl der Batterien = (16 kWh) / (9,6 kWh) = 1,67 Batterien

Da Sie keinen Bruchteil einer Batterie haben können, müssen Sie auf die nächste ganze Zahl aufrunden . Daher benötigen Sie zwei 200-Ah-48-V-LiFePO4-Batterien, um den gesamten vom 2-kW-Solarpanel pro Tag erzeugten Strom zu speichern.

Auf die gleiche Weise können wir die Anzahl der 200 Ah 48 V LiFePO4-Batterien berechnen, die für Solarpanelsysteme unterschiedlicher Größe erforderlich sind:

Solarpanelsystem	Gesamtenergieerzeugung in 8 Stunden	Anzahl der benötigten Batterien
100W	0,8 kWh	1 (0,0833)
200W	1,6 kWh	1 (0,167)
1000W	8 kWh	1 (0,667)
10 kW	80 kWh	9 (8.333)
15 kW	120 kWh	13 (12.500)
20 kW	160 kWh	17 (16.667)

Bei den meisten Solarstromanlagen für Privathaushalte wird der von den Solarmodulen erzeugte Strom jedoch nicht einfach in den Batterien gespeichert, sondern vielmehr dazu verwendet, die Last mit Strom zu versorgen und etwaige Überschüsse in den Batterien zu speichern .

Dies ist ein kluger Ansatz, da er die Anzahl der benötigten Batterien reduziert und die Auswirkungen des Selbstentladungsphänomens der Batterie selbst auf die Batterielebensdauer verringert , bei dem die Batterie selbst dann Strom verbraucht, wenn sie nicht an die Last angeschlossen ist.

In diesem Fall gibt es zwei weitere Faktoren , die bei der Schätzung der Anzahl der benötigten Batterien berücksichtigt werden sollten.

Täglicher Stromverbrauch der angeschlossenen Verbraucher

Der Stromverbrauch der Lasten bestimmt die Größe des Solarpaneelsystems, das zur Deckung des Energiebedarfs erforderlich ist, was wiederum die Anzahl und Größe der Batterien bestimmt, die zum Speichern von Energie für den Einsatz in Zeiten erforderlich sind, in denen die Solarpaneele keine Energie produzieren.

Um die Anzahl der benötigten Batterien zu ermitteln, müssen Sie den Gesamtenergieverbrauch Ihres Hauses oder Systems pro Tag in 2 Schritten berechnen:

• Bestimmen Sie die Nennleistung der Last
  Diese finden Sie auf dem Etikett des Geräts oder in dessen Dokumentation. Sie wird üblicherweise in Watt (W) oder Kilowatt (kW) angegeben.

• Berechnen Sie den Energieverbrauch pro Tag
  Multiplizieren Sie die Nennleistung der Last (in kW) mit der Anzahl der Stunden, die sie voraussichtlich pro Tag laufen wird. Wenn beispielsweise eine Last mit einer Nennleistung von 1 kW 8 Stunden am Tag läuft, verbraucht sie 8 kWh (Kilowattstunden) pro Tag.

Die Anzahl der Batterien wird berechnet, indem der Stromverbrauch aller Verbraucher addiert und die Differenz zwischen der gesamten täglichen Stromerzeugung der Solaranlage abzüglich des gesamten täglichen Stromverbrauchs der Verbraucher durch die Kapazität der Batterien dividiert wird .

Eine 10-kW- Solaranlage arbeitet 8 Stunden am Tag, sodass die Gesamtstromproduktion 80 kWh beträgt. Unter der Annahme, dass die Last 20 kWh pro Tag verbraucht , kann die Anzahl der erforderlichen 200-Ah-48-V-LiFePO4-Batterien anhand der Formel ermittelt werden:

• In der Batterie zu speichernde Strommenge = 80 kWh (Stromerzeugung) – 20 kWh (Lastverbrauch) = 60 kWh

Es ist bekannt, dass eine 200-Ah-48-V-LiFePO4-Batterie 9,6 kWh Strom speichern kann. Daraus kann folgendes geschlossen werden:

• Anzahl der benötigten Batterien = Menge der in der Batterie zu speichernden Energie / in einer Batterie gespeicherte Energie =
  60 kWh / 9,6 kWh pro Batterie = 6,25 Batterien

Da wir keinen Bruchteil einer Batterie haben können, müssen wir die Anzahl der benötigten Batterien auf die nächste ganze Zahl aufrunden .

Daher beträgt die Anzahl der erforderlichen 200-Ah-48-V-LiFePO4-Batterien für ein 10-kW- Solarsystem 7 .

Zeitdauer bei Batteriebetrieb

Wenn Sie jedoch vorhaben, mehrere Tage hintereinander Batteriestrom zu nutzen (z. B. während eines Stromausfalls), benötigen Sie ein größeres Batteriesystem, um sicherzustellen, dass Sie über genügend Energie für die Stromversorgung Ihres Hauses verfügen.

In diesem Fall ist es am besten , die von der Last verbrauchte Gesamtstrommenge zu schätzen. Die Formel zur Berechnung der Anzahl der benötigten Batterien wäre:

• Anzahl der Batterien = Täglicher Stromverbrauch x Autonomietage / (Batteriekapazität x DoD)

Wenn Ihr täglicher Stromverbrauch beispielsweise 5 kWh beträgt und Sie ein System wünschen, das drei Tage lang ohne Aufladen betrieben werden kann, mit einem 200 Ah 48 V LiFePO4 bei 50 % DoD, wäre die Anzahl der erforderlichen Batterien wie folgt:

• Anzahl der Batterien = (5 kWh x 3) / 4,8 kWh = 3,125

Daher benötigen Sie für das Solarpanelsystem 4 LiFePO4-Batterien mit 200 Ah und 48 V.

Abschluss

Leider ist die Bestimmung der benötigten Menge an Solarbatterien meist nicht einfach. Erstens kann die letztendlich benötigte Anzahl an Batterien je nach konkreter Zielsetzung des Solarspeichersystems stark variieren .

Für Resilienz

Wenn Sie Solarstromspeicher nur zur Vorbereitung auf Stromausfälle nutzen möchten, sind Batteriekapazität und Laststromverbrauch die wichtigsten Faktoren für die Anzahl der Batterien.

Es gibt auch einen Sonderfall, wenn Sie in einer Gegend leben, in der es nicht genügend Sonnenlicht gibt, es mehr regnet oder es häufig zu Stromausfällen kommt. Außerdem ist die Anzahl der Tage der Batteriestromversorgung zu berücksichtigen.

Zum Geldsparen

Wenn Sie lediglich Ihre Abhängigkeit vom Stromnetz verringern und Stromkosten einsparen möchten, müssen die Kapazität der Batterien, die Größe der Solarmodule und der Stromverbrauch der Last berücksichtigt werden.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Größe der Batterie auch von anderen Faktoren abhängt, wie dem Standort des Solarpanelsystems, der Effizienz der Panels und den erwarteten Wetterbedingungen. Daher wird empfohlen, einen professionellen Solarinstallateur oder -ingenieur zu konsultieren, um die optimale Größe des Solarpanelsystems und der Batteriebank basierend auf Ihrem spezifischen Energiebedarf und Standort zu bestimmen.