Хранение электричества - технологии, стоимость, продвижение, возврат

1. Преимущества аккумуляторной батареи
2. Хранение электроэнергии: финансирование от KfW
3. Внимание: продвижение снижается
4. Хранение для перехода энергии
5. Домовладельцы должны думать о PV + накоплении энергии
6. Переход энергии не останавливается на электричестве (хранение)
7. Энергетический переход живет на сэкономленные киловатт-часы
8. Открытый против закрытое хранилище
9. Какие типы накопителей энергии мы различаем?
10. Технология накопления энергии: свинец или литий?
11. Какие преимущества дает накопление энергии?
12. Выгодное самостоятельное потребление благодаря интеллектуальным системам хранения
13. Максимизировать потребление

Оптимизация собственного потребления и достижение некоторой самоокупаемости или даже хорошей отдачи: причины для размышлений о покупке хранилища электроэнергии в 2018 году многообразны. Прежде всего, в сочетании с собственной фотоэлектрической системой на крыше, сочетание с накопительным баком имеет смысл.

Преимущества аккумуляторной батареи

Аккумуляторы с аккумулятором позволяют максимально увеличить потребление энергии. Это снижает стоимость поставки электроэнергии от поставщика электроэнергии. Аккумуляторные системы на сегодняшний день являются наиболее распространенным решением для безопасного и экономичного энергосбережения из возобновляемых источников энергии в домах на одну семью или в многоквартирных домах. В аккумуляторных батареях литий-ионная технология стала более популярной, чем свинцово-гелевая технология. Причины многообразны и будут освещены в другом месте.

Особенно владельцы фотоэлектрических систем получают выгоду от временного хранения электроэнергии. Если уровень самообеспеченности без хранения обычно составляет около 35 процентов, то эта доля возрастает до 70 процентов в вечернее и ночное время использования электроэнергии, вырабатываемой самим солнцем в течение дня. Причина этого заключается в том, что энергопотребление большинства домашних хозяйств в полдень в течение недели, когда солнце достигает своего зенита, не особенно велико. Использование этого потока по вечерам выгодно.

Преимущество накопителя энергии заключается в том, что счет за электроэнергию значительно сокращается. Прежде всего, то, что должно было быть выплачено поставщику энергии за киловатт-час заранее, используется для погашения кредита KfW. Как только это будет сделано, и если качество памяти (количество циклов, срок службы) будет достаточным, то генерируемая и потребляемая энергия будет бесплатной - по крайней мере, пока технология сохраняется. Срок окупаемости в решающей степени зависит от фактического развития цен на электроэнергию для населения. Независимость от поставщика энергии увеличивается в каждом случае.

Наиболее распространенными производителями являются немецкое энергоснабжение (SENEC), E3 / DC, neeo от Akasol, Mercedes Energy, MyReserve от SolarWatt, sonnen, Powerwall от Tesla и Varta.

Хранение электроэнергии: финансирование от KfW

Нынешняя программа финансирования Kreditanstalt für Wiederaufbau für Strompeicher является привлекательной. После повторного запуска программы в январе 2017 года банком было одобрено более 4000 заявлений за первые шесть месяцев года. В результате, спрос на продвижение хранения электроэнергии значительно вырос в течение года. В общей сложности государство предоставило субсидию на погашение в размере около семи миллионов евро на сегодняшний день - программа субсидирования была определена на общую сумму 30 миллионов евро или прекращена в конце 2018 года.

Субсидия на хранение электроэнергии предоставляется при получении займа KfW в форме субсидии на погашение. Процентная ставка составляет не менее 1,1 процента. Чтобы получить субсидию, необходимо подать заявление собственного банка перед подтверждением предложения о хранении монтажной компании. Зачастую домовладельцам стоит приобрести и выбрать один из нескольких сопоставимых вариантов хранения.

Внимание: продвижение снижается

Программа финансирования KfW будет постепенно сокращаться. По состоянию на 1 сентября 2017 года емкость хранилища сократилась на 19 процентов. По состоянию на 1 января 2018 года за следующим шагом будет последующие 19 процентов. Любой, кто надеется на дальнейшее снижение уровня заряда батареи, может ошибаться в своих надеждах, потому что нерешительное ожидание приведет к уменьшению поддержки со стороны государства.

Текущая программа финансирования уже является второй в своем роде для домашнего хранения. Поскольку владельцам фотоэлектрических систем теперь дешевле продавать возобновляемую электроэнергию самостоятельно, чем подавать ее в сеть, все больше домовладельцев или даже домовладельцев многоквартирных домов получают доступ к соответствующему хранилищу электроэнергии, так называемый паритет энергосистемы был достигнут в 2011 году. За это они получают гарантированный законом льготный тариф на 20 лет. Уже в сентябре 2015 года в первой программе было одобрено около 14 000 заявок.

Дальнейшее развитие цен на аккумуляторные батареи тем временем сомнительно, потому что, например, цены на сырье, такое как литий или кобальт, в последнее время значительно возросли. Как и ожидалось, электромобильность сделает быстрый прорыв, и спрос будет продолжать расти в геометрической прогрессии, а цены будут иметь тенденцию к стагнации. Любой, чье стремление к самодостаточности является сильным, должен связаться как можно скорее.

Хранение для перехода энергии

Когда дело доходит до успеха как частного, так и социального перехода энергии в Германии, нередко можно найти предложение «Без накопления электроэнергии мегапроект Energiewende не преуспеет». Это в основном правильно. Но стоит взглянуть на то, действительно ли это так сложно с накопителем энергии или путь к личной передаче энергии не так уж и сложен.

Многие тысячи примеров из области владения домом и коммерческой эксплуатации показывают, что аккумуляторная батарея сегодня имеет смысл в экономически высоких показателях самопотребления. В Германии уже установлено 1,4 миллиона солнечных систем, многие из которых надежно снабжают электроэнергией частные дома и малые предприятия. Для собственного потребления подходит только небольшая часть электроэнергии: поскольку выработка электроэнергии, в зависимости от солнечного света, и требований к мощности не совпадают. Вот почему системы накопления электроэнергии вступают в игру с переворотом в энергетике - для частных домохозяйств и малых предприятий, в частности аккумуляторных батарей, основанных на долговечной литий-ионной технологии. Эти накопители энергии помогают увеличить долю собственного потребления с 30 до более 70 процентов.

Без изменения поведения возможна 70-процентная доля собственного потребления. Однако всегда важно обращать внимание на индивидуальные условия в доме или на предприятии, а также на правильную координацию между электростанцией и управлением энергопотреблением в хранилище электроэнергии.

Примечание: хранение электроэнергии увеличивает потребление до 70 и более процентов.

Домовладельцы должны думать о PV + накоплении энергии

Переход энергии может быть реализован для многих строителей и домовладельцев путем объединения нескольких технологий перехода энергии. Хранение электричества играет здесь важную роль. Фотоэлектрические системы, с одной стороны, и микро-ТЭЦ, которые работают, например, по принципу комбинированного производства тепла и электроэнергии, в настоящее время рассматриваются в качестве технологий производства электроэнергии. Для достижения полной самообеспеченности, например, в автономных системах, может также потребоваться включить ветряные турбины или дизельные генераторы.

Зимой становится все более популярным использование микро-ТЭЦ и дополнительно использование тепловых насосов для горячей воды для бытового потребления летом, когда потребность в тепле низка из-за отопления. Эти тепловые насосы недороги и эффективны. Микро-ТЭЦ, однако, можно пощадить летом, потому что они не должны постоянно нагреваться и выключаться.

Тем не менее, разработка отечественных технологий ни в коем случае не должна останавливаться, когда речь идет об электроэнергии - напротив, в контексте изменений в энергоснабжении, в частности, следует учитывать сектор теплоснабжения. Потому что здесь - благодаря устаревшим технологиям отопления в домах Германии - самый большой потенциал экономии.

Переход энергии не останавливается на электричестве (хранение)

Стартап Cleantech Thermondo недавно подсчитал, что на тепловую энергию приходится 52 процента общего энергопотребления Германии. Строительный сектор доминирует с 41 процентом. И из этого потребления энергии здания составляют 85 процентов на отопление и горячую воду. По данным Немецкого энергетического агентства, потребление энергии в строительном секторе может быть уменьшено на 43 процента за счет отопления и горячей воды, если все здания в Германии будут оснащены современными системами отопления и эффективной теплоизоляцией.

Примечание: из 20 миллионов зданий в Германии 85 процентов имеют устаревшие обогреватели.

Энергетический переход живет на сэкономленные киловатт-часы

И Мозговой центр для Energiewende-Themen Agora Energiewende подсчитал, что каждый сэкономленный киловатт-час принесет огромную пользу обществу в целом: исследование рассчитало цену за сэкономленный киловатт-час. В соответствии с этим, каждый сэкономленный киловатт-час электроэнергии приводит к экономии затрат в системе электроснабжения в размере от 11 до 15 центов за киловатт-час в 2035 году. Однако стоимость многих мер по повышению эффективности считается значительно более выгодной - таким образом, в социальном отношении и, при соответствующем содействии, также имеет смысл для отдельного человека.

В заключение сделаем отступление: в дополнение к вышеупомянутым технологиям выработки электроэнергии подходят также ТЭЦ и фотоэлектрические системы, тепловые насосы и инфракрасные обогреватели, которые используют выработанное электричество для эффективного нагрева. При выборе и правильном проектировании индивидуальной, особенно подходящей технологии производства электроэнергии, установщик доверия из вашего собственного региона, безусловно, будет рад помочь вам.

Примечание. Технологиями производства электроэнергии могут быть ТЭЦ или фотоэлектрические системы. Для производства тепла особенно подходят тепловые насосы и инфракрасные обогреватели.

Открытый против закрытое хранилище

В ходе энергетического переворота в Германии сейчас также обсуждается вопрос о том, может ли решающее значение может иметь закрытая аккумуляторная батарея или аккумуляторная батарея. Потому что у этих типов памяти есть недостаток: они могут отдавать только ту энергию, которая была ранее сохранена (не считая потери эффективности). Иная ситуация с открытыми системами: например, использование экологически чистого электричества для производства водорода в качестве промежуточного звена. Водород всегда можно использовать, когда он связан с углеродом.

Таким образом, если зеленый водород пристыкован к нефтеперерабатывающему заводу и добавлен в бензин, дизельное топливо или керосин, это самый простой способ передачи возобновляемой энергии из электроэнергетического сектора в сектор топлива или транспорта. Это может создать открытую систему хранения, которой не требуется собственная память для хранения каждого киловатт-часа. Для этого важно, чтобы соответственно примесь зеленого водорода была признана политически. Но это очевидно неизбежно.

Какие типы накопителей энергии мы различаем?

Существует в основном четыре различных типа накопителей электроэнергии, хотя в настоящее время системы хранения аккумуляторов рассматриваются в качестве основных проблем передачи энергии для частных домов и малых и средних коммерческих предприятий. Тем не менее, вот обзор типов хранения электроэнергии:

• Механическое хранение, такое как хранение маховика, основано на их работе по принципу вращающихся масс. В этих вращающихся массах хранится, в зависимости от общей массы, инерции массы и скорости. Чем выше, тем больше энергии нужно вкладывать в ускорение масс и тем больше энергии накапливается в нем. Подробнее о хранении маховика здесь тоже. Резервуары сжатого воздуха и насосные электростанции также относятся к механическим системам хранения.
• Аккумулирующая энергия моих сверхпроводящих катушек и конденсаторов.
• Сегодня накопление тепловой энергии происходит особенно успешно, особенно в случае хранения тепла и центрального отопления. Различают хранение при низких и высоких температурах, а также кратковременное и долговременное хранение.
• Химическая энергия может присутствовать в органической или неорганической форме. В большинстве случаев электрическая энергия, которая в принципе не может быть сохранена без проблем, косвенно сохраняется на основе цепей химических реакций. В частности, для этой цели используются батареи и аккумуляторы различного химического состава. Например, литий-ионные аккумуляторы от Panasonic, например, десятилетиями испытывались и испытывались в автомобильном секторе и поэтому являются одними из наиболее часто используемых в области бытовых аккумуляторов. Хранение органики, например, хранение водорода.

Дополнительная информация, особенно о хранении батареи, будет опубликована в ближайшие недели.

Технология накопления энергии: свинец или литий?

На сегодняшний день литий-ионные аккумуляторы для хранения электроэнергии для домашнего и коммерческого использования в основном преобладают. С другой стороны, технология накопления энергии в свинцово-кислотных батареях стала менее важной из-за некоторых недостатков. Напротив, в промышленных применениях, где вес, в частности, не играет важной роли, все еще существуют разумные области применения свинцово-кислотных систем хранения.

В частности, различают свинцово-кислотные аккумуляторы, свинцово-гелевые аккумуляторы и литий-ионные аккумуляторы. Свинцово-кислотные аккумуляторы были распространены, особенно как автомобильные аккумуляторы в автомобилях с двигателем внутреннего сгорания. Однако в последние годы литий-ионные аккумуляторы становятся все более популярными - даже и особенно в сочетании с фотоэлектрическими системами.

Причины многообразны. Срок службы литий-ионных аккумуляторов в 15 лет значительно дольше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов, максимум 10 лет. Еще один недостаток свинцовой альтернативы: эти аккумуляторные системы должны размещаться в проветриваемом помещении. Причина: свинцовые батареи выделяют газ, и эти газы должны быть удалены из небольших комнат соответственно. Это не относится к литий-ионным батареям. И, наконец, глубина разряда является преимуществом литиевой технологии. Литий-ионные аккумуляторы достигают глубины разряда до 100 процентов. Для свинцово-кислотного хранения это только 50 процентов. В противном случае глубокие выделения оказывают крайне негативное влияние.

И еще одно отличие: КПД системы от литий-ионных аккумуляторов достигает более 90 процентов, для свинцовых аккумуляторов возможны только 70 процентов. Поэтому фотоэлектрические системы со свинцовыми батареями должны иметь больший размер, что приводит к ненужным дополнительным затратам и дополнительному весу.

Какие преимущества дает накопление энергии?

Преимущества накопления электроэнергии можно объяснить двумя способами: с одной стороны, она компенсирует колебания энергосетей, которые могут возникнуть, потому что невозможно точно предсказать, сколько солнечной и ветровой энергии будет поступать именно в общедоступные сети. Это характеристика перехода энергии, который должен быть нейтрализован, с одной стороны, более гибким потреблением, но также и промежуточным хранением. Кроме того, в качестве дополнения к солнечной и ветровой энергии следует использовать гибкие типы электростанций, такие как комбинированные теплоэлектростанции.

Кроме того, преимущества хранения электроэнергии связаны с изменением правовых рамочных условий. С началом фотоэлектрической революции в Германии 10, 15 лет назад у операторов станций была только одна цель: производить как можно больше солнечной энергии на собственной крыше и подавать ее в сеть для получения соответствующих тарифов на подачу. В то же время солнечные системы стали настолько дешевыми, и тариф в соответствии с Законом о возобновляемых источниках энергии был настолько снижен, что эта классическая модель больше не стоит для многих операторов станций.

Выгодное самостоятельное потребление благодаря интеллектуальным системам хранения

Скорее, основное внимание уделялось собственному потреблению солнечной энергии: однако, производство и потребление не находятся в гармонии друг с другом - даже с частным домовладельцем, который производит энергию в течение дня и особенно вечером и в выходные дни, чтобы использовать энергию. Таким образом, в классической концепции может быть реализовано только 30% собственного потребления - независимо от размера установки.

Решение обеспечивается системами накопления энергии, основанными на литий-ионной технологии Panasonic, например: с этими накопителями энергии можно без проблем увеличить собственное потребление до 70 и более процентов. Самопотребление получает приоритет над субсидируемой подачей в государственную сеть. Электричество собственного производства и потребления или первоначально кэшированное электричество дешевле, чем электричество от коммунального предприятия. При этом системы хранения электроэнергии становятся все более интеллектуальными и служат для управления всеми потоками энергии, например, в отдельно стоящих домах, и именно эта центральная система управления вносит основной вклад в повышение эффективности.

Экономически продуманное распределение электроэнергии и увеличение числа сетей самообслуживания позволили сократить объем транспортных потерь. Согласно девизу: лучшая энергия - это та, которую не нужно транспортировать, хранение электроэнергии здесь выполняет очень важную экономическую функцию. Так как цены продолжают снижаться, например, благодаря литий-ионной технологии Panasonic / Sanyo, комбинация различных типов генерации (когенерация, фотоэлектрическая энергия, малая энергия ветра) и интеллектуальных систем накопления энергии становится все более интересной.

Максимизировать потребление

Использование электричества собственного производства, например, от солнечных электростанций или микро-ТЭЦ исключительно для самообеспечения, стало предметом обсуждения в первые месяцы 2014 года. В ходе обсуждения поправки к Закону о возобновляемых источниках энергии (ЭЭГ) Ассоциация энергетических компаний BDEW потребовала обременения собственного потребления. Результатом стала идея Бундесэнергеминистерса Зигмара Габриэля потребовать собственное потребление ЭЭГ-надбавки «пропорционально». В результате электричество, которое кэшируется с помощью высококачественного хранилища электроэнергии, например, с помощью литий-ионной технологии, искусственно дороже.

Решение о том, сколько будет взиматься налог с собственного производства и с потреблением электроэнергии, будет принято в конце июня 2014 года. Ясно одно: бремя собственного потребления от 2 до 5 центов за киловатт-час приведет к сочетанию накопления электроэнергии и PV или CHP Растение привлекательно для значительно меньшего количества людей. С другой стороны, бремя собственного потребления не пойдет на пользу цене на электроэнергию. Здесь возникает - также с экономической точки зрения - контрпродуктивный бюрократический монстр, который должен создать производителям высококачественных систем хранения энергии огромные проблемы.

Результат может быть двояким: с одной стороны, люди, которые могут себе это позволить и хотят, чтобы они стали полностью независимыми и больше не нуждались в подключении к электросети - тогда больше не взимается ЭЭГ с собственного потребления. Но также очевидно, что этим людям необходимо преодолеть зимний разрыв либо очень большими системами хранения, либо, например, дизельным генератором для снабжения, если солнце не дает достаточно энергии зимой. То, что дополнительное распространение дизель-генераторов не может быть в смысле перехода энергии, также должно быть ясно.

Вторым последствием может стать все более широкое использование дешевых и некачественных систем хранения - например, свинцово-кислотных аккумуляторов хватает на некоторое время, и их часто приходится заменять через шесть-восемь лет. С другой стороны, литий-ионная технология безопасна только при условии правильного управления батареями. Если бы здесь все чаще устанавливался недорогой импорт из Китая, это также не соответствовало бы Энергевенде.

(Этот вклад Мартина Джендрищика был опубликован 19 марта 2014 года на сайте CleanThinking.de.) Последнее обновление 25.12.2017