Selbst der enthusiastischste Solar-Verfechter wird eine Einschränkung von Solarmodulen anerkennen: Sie erzeugen nur Strom, wenn die Sonne scheint. Energiespitzen treten jedoch häufig nachts auf, was mit der Reduzierung der Solarstromerzeugung einhergeht und zu Angebots- und Nachfrageproblemen führt. Das Problem besteht darin, dass Solarmodule in sonnigen Zeiten mit geringer Nachfrage in der Regel genug Energie produzieren, um die Spitzennachfrage später am Tag zu decken. Daher bietet die effiziente Speicherung von Solarenergie Hausbesitzern und Unternehmen zahlreiche Möglichkeiten.
In diesem Blog werden wir uns mit Solarspeicher , einschließlich seiner Vorteile, Funktionsprinzipien und wie Sie helfen können.
Welche Vorteile bietet die Speicherung von Solarenergie?
Die Speicherung dieser überschüssigen Energie ist unerlässlich, um den größtmöglichen Nutzen aus jeder Solaranlage zu ziehen. Sie kann Kosten sparen, die Netzeffizienz verbessern und den Ausstoß fossiler Brennstoffe reduzieren. Die Speicherung von Solarenergie bietet mehrere Hauptvorteile:
1. Ausgleich der elektrischen Last. Wird Strom nicht gespeichert, muss er im Moment seiner Erzeugung genutzt werden. Energiespeicherung ermöglicht die Speicherung der verbleibenden Stromerzeugung für Spitzenlasten. Bei erneuerbaren Energien kann die Speicherung von überschüssigem Strom die Stromversorgung gewährleisten, wenn die Sonne untergeht oder der Wind nachlässt. Kurz gesagt: Energiespeicherung ermöglicht die Aufladung des Akkumulators bei hoher Stromerzeugung und geringer Nachfrage und die Freigabe bei sinkender Stromerzeugung und steigender Nachfrage.
2. Füllen Sie die Lücken aus. Kurzfristige Solarspeicherung ermöglicht einen konstanten Energiefluss bei kurzen Ausfällen des Generators, z. B. bei vorbeiziehenden Wolken oder routinemäßigen Wartungsarbeiten.
3. Energieresilienz. Das Stromnetz ist anfällig für Störungen und Unterbrechungen – von Waldbränden bis hin zu Unwettern. Solarspeicher bilden bei zerstörerischen Ereignissen Schutz, indem sie die Energieversorgung lenken.

Wie wird Solarenergie gespeichert?
Die Speicherung von Solarenergie lässt sich in drei Kategorien unterteilen: Wärmeenergie, Batterien und Maschinen. Werfen wir einen kurzen Blick darauf.
Was ist Wärmespeicherung?
Bei der thermischen Energiespeicherung werden verschiedene Medien (wie Wasser oder geschmolzenes Salz) genutzt, um Sonnenwärme aufzunehmen und zu speichern. Dieses erhitzte Medium wird in einem isolierten Tank gespeichert, bis Energie benötigt wird. Dies geschieht üblicherweise durch das Abkochen von Wasser zur Energieerzeugung.

Was ist ein Batteriespeicher?
Solarenergie kann auch in elektrochemischen Zellen gespeichert werden. Wird Solarenergie in eine Batterie eingespeist, speichern die chemischen Reaktionen zwischen den Batteriekomponenten Energie. Wird die Batterie entladen, kehrt sich die Reaktion um, sodass Strom aus der Batterie fließen kann. Lithium-Ionen-Batterien werden am häufigsten in Solaranwendungen eingesetzt, und neue Batterietechnologien entwickeln sich rasant, was voraussichtlich zu günstigeren und skalierbareren Batteriespeicherlösungen führen wird.
Was ist mechanische Speicherung?
Mechanische Energiespeicher nutzen die potenzielle Energie von Objekten zur Stromerzeugung. Sie wandeln überschüssige elektrische Energie in mechanische Energie um, die wiederum zur späteren Nutzung wieder in elektrische Energie umgewandelt wird. Es gibt drei Haupttypen mechanischer Energiespeichersysteme:

1. Schwungrad . Bei dieser Methode wird überschüssiger Strom genutzt, um das Schwungrad anzutreiben, das dann während der Spitzenbedarfszeiten Strom erzeugt und so schnelle Energie bereitstellt.
2. Pumpen Bei der Pumpspeicherung wird Wasser bergauf in ein Reservoir oberhalb des Turbinengenerators gepumpt. Bei hohem Bedarf kann das Wasser durch die Turbine fließen und Strom erzeugen.
3. Druckluft. Durch dieses Energiespeichersystem wird Druckluft in große Behälter wie Lagertanks oder unterirdische Formationen gepumpt. Geben Sie die Luft frei, um in Spitzenlastzeiten Strom zu erzeugen.
Die beste Art, Sonnenenergie zu speichern
Es gibt kein Patentrezept für Solarspeicher. Solarspeicherlösungen hängen von Ihren Anforderungen und den verfügbaren Ressourcen ab. Werfen wir einen Blick auf einige gängige Solarspeicheroptionen für gewerbliche und private Anwendungen.
Kommerzieller Solarspeicher
Energieversorger und andere Unternehmen verfügen in der Regel über ein höheres Budget als einzelne Haushalte, weshalb mechanische und thermische Speicher sinnvolle Optionen darstellen. Obwohl diese Speichermethoden kostspielig sein können, helfen sie den Energieversorgern, Spitzenlasten zu bewältigen.
1. Netzenergiespeicherung mit Batterien der nächsten Generation. 2020 ist ein Rekordjahr für neue Energiespeicher in den USA. Allein im dritten Quartal wurden dort 476 MW an neuen Energiespeichern installiert – ein Rekordanstieg von 240 % gegenüber dem Vorquartal. Bei den meisten Neuinstallationen handelt es sich um einstündige Front-to-Meter (FTM)-Speicherlösungen, die jedoch weiterhin vielversprechende Zukunftsaussichten für die kommerzielle Solarspeicherung bieten.
2. Druckluft. Jüngsten Schätzungen der Regierung zufolge betragen die Kosten für Druckluft 105 US-Dollar pro Kilowattstunde. Damit ist sie die kostengünstigste mechanische Speicheroption für Großanwendungen.
3. Pumpen. Überschüssige Solarenergie kann genutzt werden, um Wasser in den Berg zu pumpen und so viel Energiepotenzial zu erzeugen. Die aktuellen Kosten für Pumpspeicher liegen bei etwa 165 US-Dollar pro Kilowattstunde und sind damit die zweitbeste Option für die großtechnische mechanische Energiespeicherung. Sie ist jedoch nur in bestimmten Gebieten verfügbar, da neue Pumpspeicher mit hohen Anschaffungskosten und erheblichen regulatorischen Hürden verbunden sind.
Solarspeicher für Zuhause
Solarenergie für Privathaushalte bietet zahlreiche Vorteile, darunter Robustheit, Kosteneinsparungen und die Dezentralisierung der Stromerzeugung (auch bekannt als „virtuelle Kraftwerke“). Die oben beschriebenen kommerziellen Energiespeichermethoden können jedoch für normale Hausbesitzer zu kostspielig sein. Glücklicherweise bieten Batteriespeicher Hausbesitzern nun eine kostengünstige Möglichkeit, Solarenergie zu speichern.
Lithium-Ionen-Batterien sind die erste Wahl für die Speicherung von Solarenergie im Haushalt. Sie sind relativ günstig (und werden immer günstiger), unauffällig und für eine Vielzahl von Anforderungen geeignet. Weitere für den privaten Gebrauch erhältliche Batterien sind Salzwasserbatterien und Blei-Säure-Batterien.
Unabhängig vom Batterietyp ermöglichen Notstrombatterien für den Eigenheimgebrauch Hausbesitzern, in Zeiten mit hohem Verbrauch und geringem Bedarf (z. B. an Werktagen) Energie zu sparen und diese in Zeiten mit hohem Bedarf und reduzierter Stromerzeugung zu nutzen. Solarspeicher für den Eigenheimgebrauch bieten die gleichen Vorteile wie Solarspeicher im großen Maßstab: Flexibilität, unterbrechungsfreie Energieversorgung und Kosteneinsparungen. Diese Vorteile kommen direkt dem Hausbesitzer zugute.

So speichern Sie Sonnenenergie: Häufig gestellte Fragen
1. Welche Solarzelle ist die günstigste? Blei-Säure-Batterien sind derzeit die günstigste Option für die Speicherung von Solarenergie, haben aber eine kurze Lebensdauer und sind nicht so effizient wie andere Optionen. Lithium-Ionen-Batterien bieten das beste Preis-Leistungs-Verhältnis in Bezug auf Kosten, Leistung, Langlebigkeit und Verfügbarkeit.
2. Wie lange ist Solarenergie gespeichert? Theoretisch kann mechanisch gespeicherte Solarenergie erhalten bleiben, solange das Energiepotenzial erhalten bleibt. Bei jeder Energieübertragung geht Energie verloren, und bei mechanischer Speicherung kommt es während der Speicherung und Abgabe immer zu Energieverlusten. Gleiches gilt für Batterien. Standard-Solarzellen können in der Regel 1–5 Tage lang geladen werden.
3. Wie lange halten Solarzellen? Standard-Solarzellen haben je nach Typ eine Lebensdauer von 15 bis 30 Jahren.
4. Wie viele Solarzellen benötige ich? Die Speicherkapazität variiert stark je nach Ihren individuellen Anforderungen und berücksichtigt Faktoren wie die benötigte Speicherkapazität, die Backup-Last und die Backup-Dauer. Mit den Batteriespeicher-Tools von Aurora Solar können Sie diesen Speicherbedarf ohne Rätselraten berechnen.
5. Lohnt sich Solarenergie für mich? Ja. Solarenergie war 2019 mit durchschnittlich 0,068 US-Dollar pro kWh günstiger als Kohle (während der durchschnittliche Strompreis für Privathaushalte in den USA im selben Jahr bei 0,13 US-Dollar lag, hauptsächlich für fossile Energieträger). Neben den wirtschaftlichen Vorteilen kann Solarenergie auch CO2-Emissionen reduzieren und die Flexibilität erhöhen.
6. Wie erreiche ich die beste Solareffizienz? Gute Frage, denn die Platzierung der Solarmodule ist entscheidend. Wir empfehlen die Verwendung einer Solarmodul-Designsoftware, um Ihre Anlage optimal zu planen und die Effizienz zu steigern. Erfahren Sie, wie Aurora Solar funktioniert.
abschließend
Die Sonne liefert unbegrenzt saubere Energie, doch ihre Nutzung kann eine Herausforderung sein. Glücklicherweise bieten die vielfältigen Speichermöglichkeiten für Gewerbe und Privathaushalte effektive Lösungen für die Speicherung von Solarenergie, und ständig werden neue Technologien entwickelt. Für gewerbliche Anwendungen bietet die mechanische Speicheroption eine effektive Lösung, um Solarenergie dann zu nutzen, wenn sie am dringendsten benötigt wird. Netzgroße Batteriespeicher könnten bald verfügbar sein. Für Solarenergie im privaten Bereich sind Batteriespeicher die beste Wahl, und es gibt verschiedene preisgünstige Geräte auf dem Markt. Zusammen bieten diese Lösungen eine effektive Kombination zur Speicherung von Solarenergie und sind ein überzeugendes Argument für den weiteren Einsatz von Solarenergie in Gewerbe- und Privathaushalten.