1. Kernkomponenten des Systems
Das Haushaltslichtspeichersystem besteht im Wesentlichen aus den folgenden Schlüsselkomponenten, die zusammenwirken, um Energieumwandlung, -speicherung und -nutzung zu erreichen:
1. Photovoltaik-Stromerzeugungssystem
-Solarmodul: Die zentrale Komponente zur Stromerzeugung, die Sonnenenergie durch den photoelektrischen Effekt in Gleichstrom umwandelt. Gängige Typen sind monokristallines Silizium, polykristallines Silizium und Dünnschichtzellen. Monokristallines Silizium hat den höchsten Wirkungsgrad (ca. 18–25 %) und eignet sich für die Installation auf Hausdächern.
- Photovoltaikhalterung: Die Struktur zur Befestigung des Solarmoduls muss entsprechend dem Dachwinkel und der Tragfähigkeit ausgelegt sein, um sicherzustellen, dass das Solarmodul ein Maximum an Sonnenlicht erhält.
-Confluencer-Box und DC-Kabel: Fassen Sie den Gleichstrom von mehreren Solarmodulen zusammen und übertragen Sie ihn über Kabel an den Wechselrichter.
2. Energiespeichersystem
Energiespeicherbatterie: Die wichtigste Ausrüstung zur Speicherung überschüssiger elektrischer Energie. Der gängige Typ sind Lithium-Eisenphosphat-Batterien (hohe Sicherheit, lange Lebensdauer, ca. 3000–6000 Zyklen) und einige Systeme verwenden ternäre Lithiumbatterien (hohe Energiedichte, aber etwas geringere Sicherheit). Die Batteriekapazität wird üblicherweise in kWh gemessen, und die übliche Haushaltskapazität liegt zwischen 5 und 20 kWh.
-Batteriemanagementsystem (BMS): Überwachen Sie den Batteriestatus (Spannung, Strom, Temperatur), verhindern Sie Überladung und Überentladung, verlängern Sie die Batterielebensdauer und sorgen Sie für Sicherheit.
3. Energieumwandlung und -steuerung
-Wechselrichter: Er wandelt den von Photovoltaikmodulen erzeugten oder in Batterien gespeicherten Gleichstrom in für den Haushalt nutzbaren Wechselstrom (220 V) um und wird in String-Wechselrichter (hoher Wirkungsgrad, geeignet für verteilte Photovoltaik) und Energiespeicher-Wechselrichter (integrierte Photovoltaik-Wechselrichter- und Energiespeicher-Steuerfunktionen) unterteilt.
Energiemanagementsystem (EMS): Intelligente Regelung des Energieflusses, die die Priorität der Photovoltaik-Energie für Eigenverbrauch, Laden oder Netzanschluss sowie den Zeitpunkt der Batterieentladung (z. B. Spitzenverbrauch und Stromversorgung bei Stromausfällen) bestimmt. Einige Systeme können über eine App fernüberwacht werden.
4. Zusatzausrüstung
-* * Bidirektionaler Stromzähler * *: Wird verwendet, um die Menge an an das Netz angeschlossenem Photovoltaikstrom (an das Netz verkauft) und netzunabhängigem Strom (vom Netz gekauft) zu messen und unterstützt den Eigenverbrauchsmodus und den Modus für an das Netz angeschlossenen überschüssigen Strom.
-Leistungsschalter und Blitzschutzgeräte: Gewährleisten die elektrische Sicherheit des Systems und verhindern Geräteschäden durch Überlastung, Kurzschluss oder Blitzeinschläge.
2. Funktionsprinzip
Die Kernlogik eines Solarenergiespeichersystems für den Haushalt ist das dynamische Gleichgewicht von "* * Stromerzeugung - Speicherung - Verbrauch - Netzanschluss * *". Der konkrete Prozess läuft wie folgt ab:
1. * *Tagesstromerzeugungsphase* *: Das Solarpanel erzeugt bei Beleuchtung Gleichstrom, der durch einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt wird.
- Priorisieren Sie die Deckung des Echtzeit-Strombedarfs der Haushalte (z. B. für Beleuchtung und Haushaltsgeräte).
-Überschüssiger Strom wird verwendet, um die Batterie über einen Energiespeicher-Wechselrichter aufzuladen, bis die Batterie vollständig geladen ist;
-Wenn die Batterie vollständig geladen ist und noch immer Strom im Überschuss vorhanden ist, kann sie über einen Zweiwegezähler an das Stromnetz angeschlossen werden (unter Inanspruchnahme von Strompreissubventionen oder Verkauf der Stromeinnahmen).
2. * * Nacht-/Bewölkungsphase * *: Wenn die Photovoltaikanlage keinen Strom mehr erzeugt, wechselt das System automatisch in den Energiespeicher-Stromversorgungsmodus und die Batterie gibt den gespeicherten Strom für den Hausgebrauch frei; wenn der Batteriestand niedrig ist, wird zur Ergänzung Strom aus dem Stromnetz gekauft.
3. * * Notstromversorgungsfunktion * *: Im Falle eines Stromausfalls kann das Energiespeichersystem schnell in den Netzmodus umschalten, um die Stromversorgung wichtiger Geräte wie Kühlschränke und Beleuchtung sicherzustellen (dazu sind Wechselrichter zur Unterstützung der Off-Grid-Funktion erforderlich).
3. Kernvorteile
1. * * Stromkosten senken * *: Nutzen Sie vorrangig kostenlosen Photovoltaikstrom und senken Sie die Kosten für den Strombezug aus dem Netz. Überschüssiger Strom kann zur Erzielung von Einnahmen aus dem Stromverkauf genutzt werden (in einigen Regionen gibt es Photovoltaik-Subventionen).
2. * * Umgang mit dem Unterschied zwischen Spitzen- und Talstrompreisen * *: Entladen der Batterien während der Spitzenstrompreise (z. B. 10:00-18:00 Uhr tagsüber) und Kauf von Strom aus dem Netz zu einem niedrigen Preis zum Laden außerhalb der Spitzenzeiten (z. B. spät in der Nacht), wodurch durch "Spitzen-Tal-Arbitrageddhhh weitere Kosten gespart werden.
3. * * Verbesserung der Energieautarkie * *: Reduzieren Sie die Abhängigkeit von herkömmlichen Stromnetzen, insbesondere geeignet für abgelegene Gebiete oder Regionen mit instabilen Stromnetzen, und erreichen Sie "Energieunabhängigkeit".
4. * * Grün und umweltfreundlich * *: Die Stromerzeugung durch Photovoltaik verursacht keine Kohlenstoffemissionen, reduziert den CO2-Fußabdruck von Haushalten und unterstützt das doppelte CO2-Ziel.
5. * * Notstromversorgung * *: Im Falle eines Stromausfalls wird es durch Energiespeicherbatterien mit Strom versorgt, um den täglichen Grundbedarf an Strom zu decken.
4. Anwendbare Szenarien
-Regionen mit ausreichend Sonnenlicht, wie Nordwest-, Nord- und Südchina, weisen aufgrund der längeren jährlichen Sonnenstunden eine höhere Photovoltaik-Nutzungsrate auf.
-* * Gebiete mit hohen Strompreisen * *: Städte mit höheren Strompreisen (wie Städte der ersten Kategorie und Gebiete mit höheren Industrie- und Gewerbestrompreisen) haben kürzere Investitionsrenditezyklen.
- Gebiete mit instabilem Stromnetz: In Gebieten mit häufigen Stromausfällen oder instabiler Spannung können Energiespeichersysteme als zuverlässige Notstromquellen dienen.
-Familien mit starkem Umweltbewusstsein: Benutzer, die einen grünen Lebensstil verfolgen und den Verbrauch fossiler Energie reduzieren möchten.
5. Installations- und Kostenüberlegungen
1. Installationsbedingungen: Geeignete Installationsorte (z. B. Dächer, Balkone, Innenhöfe) sind erforderlich, um eine ungehinderte und ausreichende Beleuchtung zu gewährleisten. Die Eigentumsrechte des Hauses sind klar und es ist notwendig, eine Netzanschlussgenehmigung beim Stromnetzbetreiber zu beantragen (der Vorgang ist relativ einfach und einige Bereiche unterstützen die Online-Bearbeitung).
2. * * Anschaffungskosten * *: umfassen hauptsächlich Photovoltaikmodule (ca. 40 %), Energiespeicherbatterien (ca. 30 %), Wechselrichter und Hilfsmaterialien (ca. 30 %). Die Anfangsinvestition für ein 5-kW-Photovoltaiksystem + 10-kWh-Energiespeichersystem beträgt ca. 50.000 bis 80.000 Yuan (je nach Marke und Konfiguration).
3. * * Rückgabefrist * *: in der Regel 5–10 Jahre, abhängig von den örtlichen Beleuchtungsressourcen, der Strompreispolitik, der Höhe der Subventionen und dem Stromverbrauch des Haushalts.
4. * * Wartungskosten * *: Die Lebensdauer von Photovoltaikmodulen beträgt etwa 25–30 Jahre, die von Energiespeicherbatterien etwa 8–15 Jahre (regelmäßiger Austausch erforderlich). Die tägliche Wartung ist einfach und besteht hauptsächlich aus der Reinigung der Photovoltaikmodule und der Überprüfung der Stromkreisverbindungen.
6. Entwicklungstrends
Mit sinkenden Kosten für Photovoltaikmodule, Fortschritten in der Energiespeichertechnologie (wie langlebigen und hochsicheren Batterien) und politischer Unterstützung (wie der landesweiten Förderung von Photovoltaik und Subventionen für Energiespeicher) entwickeln sich Photovoltaik-Speichersysteme für Privathaushalte von optionalen Konfigurationen zu unverzichtbaren Produkten. Zu den zukünftigen Trends gehören:
-Intelligentes Upgrade: Kombination von KI-Algorithmen zur Optimierung der Energieplanung und zur Verknüpfung mit Smart Homes und Elektrofahrzeugen (V2G, Vehicle to Grid).
-Modulares Design: Unterstützt eine flexible Erweiterung (z. B. zuerst Photovoltaik und später Energiespeicher installieren) und senkt so die Einstiegshürde.
-Hochintegrierte Ausrüstung: Der Energiespeicher-Wechselrichter ist in BMS und EMS integriert, was Installation und Betrieb vereinfacht.
Lichtspeichersysteme für den Heimgebrauch sind nicht nur eine Möglichkeit, Energie zu sparen und den Verbrauch in Haushalten zu senken, sondern auch ein wichtiger Weg, die Entwicklung dezentraler Energie zu fördern und ein CO2-freies Zuhause zu erreichen.