Übersicht zu Batteriespeicher

In einem Speichersystem wird der tagsüber produzierte Sonnenstrom zwischen gespeichert, um den Gebäude Autarkiegrad zu erhöhen und um Stromspitzen zu reduzieren. Erzeugt die Photovoltaikanlage mehr Strom als aktuell verbraucht wird, lädt der Speicher, anstatt den Strom ins allgemeine Netz einzuspeisen. Besteht mehr Strombedarf als die PV-Anlage liefern kann wird Strom aus dem Speicher bereit gestellt.​

Geregelt wird der lade und entlade Vorgang des Batteriesystem inklusive Inverter über eine EMS (Energiemanagement – System), für das Zellmanagement, Balancing der Zellen usw. ist ein BMS (Batteriemanagement System verbaut)

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Am Markt haben sich Lithium-Ionen-Batterien als gängigen Zellchemie etablieret, wobei es erhebliche unterschiede zwischen den einzelnen Lithium Zellen und deren Einsatz gibt.  ​

Lithium-Eisenphosphat-Batterien
Ist die meistverwendeten Zellchemie für stationäre Anwendungen im Gebäude, die gängige Abkürzung ist LiFePO4 oder LFP. Die LFP Zelle hat gegenüber klassischen NMC (Lithium-Kobalt-Gemisch wie Nickel-Mangan-Cobalt (NMC) oder Nickel-Cobalt-Aluminium (NCA))​

Batteriezellen den Nachteil dass die Energiedichte per Volumen und auch bezogen auf das Gewicht geringer ist. Dafür ist die LFP bezüglich Brandrisiko die sicherere Zellechemie. ​

Gegenüber der NMC Zelle weißt die LFP Zelle ebenfalls eine um ca. 40% höhere Zyklen Festigkeit auf, was sich positiv auf die Lebensdauer des Systems auswirkt. LFP Zellen erreichen bis zu 10.000 Ladezyklen.​

Bleibatterien
werden inzwischen kaum noch als stationäre Speicher eingesetzt, aufgrund ihrer geringer Zyklen Festigkeit (500 Zyklen bei einem DoD von 50%) sind sie für Langzeitanwendungen nicht geeignet, zudem ist das Gewicht und Volumen Verhältnis gegenüber Lithium-Ionen-Batterien um ein vielfaches höher.

Salzwasserbatterien
sind Natrium-Ionen Akkumulator welche nicht brennbar sind, der Vorteil gegenüber Lithium-Ionen-Batterien ist die Zellsicherheit und die gute Recyclingfähigkeit der Grundstoffe. Nachteilhaft ist die geringe Strombelastbarkeit (C-Rate) der Zelle, die Batterie kann im Verhältnis zu der Kapazität nur geringe Energiemenge liefern, das Volumen der Batterie pro Energiedichte ist viel höher als bei einer LFP Zelle. 

Feststoffbatterien
sind die nächste Generation von Batterien, werden aber noch nicht industriell gefertigt, die Feststoffbatterie hat gegenüber allen bestehenden Zelltypen eine noch höhere Stromfestigkeit und eine signifikant höhere Energiedichte pro Volumen. Die Zelle wird voraussichtlich 2025-2030 in grösseren Mengen verfügbar sein, der Hauptanwendungsort für diese Zelle wird in der Elektromobilität sein. 

Was spricht für einen Batteriespeicher

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  • Zwischenspeicherung des Sonnen-Stroms
  • Erhöhung Autarkie Grad
  • Reduktion CO2 Footprint
  • Um gegen Blackouts des öffentlichen Stromnetzes gerüstet zu sein (NA- Schutz nötig)
  • Energieunabhängiger zu werden 
  • Eigenverbrauchsoptimierung
  • Lastmanagement ohne die Vergrösserung des realen Netzanschlusses
  • Sonnen-Strom für E- Auto Nutzbar machen

Unterschiedliche Einbindung von Batteriespeichersysteme

AC Gekoppeltes System
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DC Gekoppeltes System (Hybrid Inverter)
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Inselnetz
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Grundsätzlich kann man zusammenfassen

Batteriespeicher inklusive Inverter können auf unterschiedliche Weise zu einem gesamt System kombiniert werden. Es gibt nicht das eine passende System für alle Anwendungen, unsere Fachspezialisten beraten Sie gerne, um für Ihre Anwendung die beste Lösung zu evaluieren.

Die Kommunikation mit dem Batteriesystem findet über das Echtzeitsystem statt. Dieses wiederum kommuniziert über MQTT mit dem Lynus Backend System.

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Komponenten in einem Energiesystem:

  • Energiemanagement
  • PV- Inverter
  • Batterieinverter
  • BMS (Batteriemanagements)
  • Strommesung
  • E- Ladesationen
  • Sonstige Verbraucher
  • Generator
  • Brennstoffzelle
  • Netz
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Das Machine Learning basierte Energiemanagement von Lynus steuert alle Komponenten im Energiesystem an und erstellt zukunftsbasierte Energie Fahrpläne.
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