Hauskraftwerk
Beschreibung:
Eine Photovoltaik-Anlage mit Batteriespeicher
sorgt für Unabhängigkeit vom Netzbetreiber.
Das Haus (3-5 Personen) hat einen täglichen Energieverbrauch von ca. 10-15 kWh.
Der Batteriespeicher ist mit 15 kWh so ausgelegt, dass ein kompletter Tag ohne PV-Energie überbrückt werden kann. In Kombination mit einer PV-Generatorleistung von 10 kWp können ganzjährig hohe Autarkiegrade erreicht werden. Nur zwischen November und Februar muss zusätzlich Strom aus dem Netz bezogen werden. Falls auf den Komfort des elektrischen Kochens verzichtet werden kann, ist auch ein ganzjähriger Inselbetrieb mit annähernd 100 % Autarkie möglich.
Die verbauten Wechselrichter (MultiPlus-II 48/5000/70-50) haben eine Dauerleistung von 4 kW pro Phase. Werden alle drei Phasen gleichmäßig belastet, steht eine Dauerleistung von 12 kW zur Verfügung. Das Schnellladen eines Elektroautos mit 11 kW ist also selbst bei Stromausfall / Blackout möglich.
Hierzu wäre aber eine kostengünstige Speichererweiterung auf ca. 30 kWh angeraten.
Im Inselbetrieb lassen sich die Wechselrichter auch zeitweise auf bis zu 6 kW überlasten.
Je nach Auslastung werden Wirkungsgrade von bis zu 96 % erreicht.
Die PV-Laderegler (SmartSolar MPPT RS 450/100) sind galvanisch getrennt und somit besonders sicher.
Die Batterie wird mit bis zu 96 % Wirkungsgrad geladen. Die Umwandlungskette von den PV-Modulen zu 230 V / 400 V Wechselstrom beträgt also bis zu 92 %.
Es ließen sich aber auch AC-gekoppelte PV-Wechselrichter oder Mikro-Wechselrichter einsetzen.
Der Batteriespeicher ist ein LiFePo4-Akku (Lithium Eisen Phosphat) und hat eine hohe Zyklenfestigkeit von bis zu 5000 Zyklen (bei 80 % DOD) und eine kalendarische Lebensdauer von 10 bis 20 Jahren (je nach Umgebungstemperatur).
Der Standbyverbrauch der gesamten Anlage liegt bei ca. 63 W, der
gemessene Gesamtwirkungsgrad inkls. Speicherverluste liegt je nach Jahreszeit bei 78-90 %.
Die Investition schlägt mit ca. 30000 € zu buche und kann je nach lokaler Gegebenheit variieren.
Folgende Konfigurationen sind möglich:
Ohne Stromnetz:
- Reiner Inselbetrieb
- Zusätzlich ein Generator als Backup
Mit Stromnetz:
- Null-Einspeisung, also reiner Eigenverbrauch ohne Einspeisung ins Stromnetz
- Überschuss-Einspeisung ins Stromnetz
Die Anlage kann als USV / UPS betrieben werden und schaltet bei einem Stromausfall unterbrechungsfrei in den Inselbetrieb um.