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Immer mehr Hausbesitzer kombinieren Solaranlagen mit Speicheranlagen. Im Kapitel "Trendlinien" haben wir gesehen, dass EnergySage einen vierfachen Anstieg der Speicheranbindungsraten im Vergleich zum Vorjahr gemeldet hat. Ob es sich um Reservestrom handelt, um Energieeinsparungen während der Nutzungszeit, um die Vorteile der Nachfragesteuerung oder um die Verringerung der Abhängigkeit vom Stromnetz, Batterien bringen einen erheblichen zusätzlichen Nutzen für ein Solarsystem.
Aber nicht alle Solar- und Speichersysteme sind gleich. Wenn Sie Mikro-Wechselrichter und AC-gekoppelte Batterien verwenden, zahlen Sie versteckte Kosten, die wir Umwandlungssteuer nennen.
Solarmodule erzeugen Gleichstrom (DC). Haushalte verwenden Wechselstrom (AC). Mikro-Wechselrichter wandeln Gleichstrom in Wechselstrom für die Nutzung im Haus um. Jedes Mal, wenn Energie von Wechselstrom in Gleichstrom oder von Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt wird, gibt es Verluste. Batterien speichern Energie als Gleichstrom. Daher müssen bei Systemen mit Mikro-Wechselrichter und Batterie zusätzliche Umwandlungen vorgenommen werden:
Wenn man die Verluste zusammenrechnet, entstehen bei der Verwendung einer Batterie mit einem Mikro-Wechselrichter durchschnittlich 13,3 % Verluste. Im Gegensatz dazu entstehen bei einem DC-basierten System nur 8,2 % Verluste, wie in Abbildung 10 dargestellt
Im Gegensatz zu AC-gekoppelten Batterien werden DC-gekoppelte Batterien direkt von den Solarmodulen ohne unnötige Umwandlungen geladen. Und so funktioniert es:
Dieser rationalisierte Prozess macht redundante Umwandlungen überflüssig, reduziert Verluste und maximiert die Energie, die ein Hausbesitzer speichern und nutzen kann.
In Abbildung 11 werden die Umwandlungsschritte von Gleichstrom in Wechselstrom und umgekehrt für die AC-Architektur und die DC-Architektur verglichen.
3 Umwandlungen: 1) Modul zu Mikro-Wechselrichter → 2) Wechselrichter zu Batterie → 3) Batterie zu Haus
1 Umwandlung: 1) Batterie nach Hause
Wie sich die Umwandlungssteuer summiert
Die Verluste mögen auf den ersten Blick gering erscheinen, aber sie summieren sich mit der Zeit. Hier ist ein einfaches Beispiel:
Bei größeren Systemen oder höherer täglicher Nutzung werden die Kosten sogar noch deutlicher. Durch die Vermeidung unnötiger Umwandlungen sparen Hausbesitzer mit gleichstromgekoppelten Batterien Tausende von Dollar an Umwandlungsverlusten während der Lebensdauer ihres Systems.
Batterien in Verbindung mit Solarenergie waren schon immer ein attraktives Mittel zur Notstromversorgung. Ein wichtiger Grund für den Anstieg der Batteriespeicherraten ist jedoch, dass die Tarife der Energieversorger Anreize dafür bieten. Der Anstieg der nutzungsabhängigen Stromtarife, niedrigere Solarexportwerte (wie NEM 3.0 in Kalifornien) und steigende Batterieanbauraten bedeuten, dass Energiespeicherung in vielen Ländern nicht mehr optional ist - sie ist entscheidend, um Einsparungen zu maximieren und/oder Energieexportgrenzen zu vermeiden.
Abbildung 12a zeigt das Batterieverhalten, das den vom Versorgungsunternehmen festgelegten variablen Tarifen entspricht. Der Energieversorger bietet Anreize für den Energieausgleich am Nachmittag.
Nachfolgend sehen Sie ein Beispiel für einen Tag im Leben eines Systems in Kalifornien, bei dem die überschüssige Solarstromproduktion während des Tages zum Aufladen der Batterie verwendet wird. Die Batterie wird dann am Nachmittag entladen, wenn die Einspeisung von Strom in das Netz zehnmal so viel wert ist wie die Einspeisung in der Tagesmitte.
Die neue kalifornische NEM-Politik setzt die Anreize für dieses Verhalten: Es wird nicht nur eine Batterie benötigt, um mit Solarenergie Geld zu sparen, sondern sie muss auch fast täglich geladen und entladen werden. Wir haben hier darüber geschrieben. Infolgedessen wird jeden Tag eine Menge Energie in die Batterie ein- und aus ihr herausgeleitet. Bei täglicher Nutzung der Batterie summieren sich die Umwandlungsverluste zu einem beträchtlichen Wert in Dollar. Wenn Sie eine AC-gekoppelte Batterie verwenden, verlieren Sie jeden Tag mehr Energie durch Umwandlungen.
Die Umwandlungssteuer ist ein versteckter Nachteil in AC-gekoppelten Batteriesystemen, der die Solareinsparungen mit jeder unnötigen Energieumwandlung auffrisst, was sich über die Lebensdauer einer Anlage auf bis zu 2.654 $ summieren kann. Da Batteriespeicher zu einem Standardbestandteil von Solarsystemen für Wohngebäude werden, ist die Wahl einer gleichstromgekoppelten Architektur die intelligentere Lösung.
Zusammen mit der Abschneide-Steuer erhöht sich die Gesamtrechnung der Mikro-Wechselrichter-Steuer auf 13.378 Dollar.
In Kapitel 5: Mehr Geräte, mehr Probleme werden wir uns damit beschäftigen, warum AC-basierte Systeme zusätzliche Komponenten benötigen, um schlechtere Ergebnisse zu erzielen, und wie eine einfachere Einrichtung Zeit, Geld und Kopfschmerzen sparen kann.
Webinar: Am 15. April (dem Tag der Besteuerung in den USA) veranstalten wir ein Webinar, in dem wir die Details der Microinverter-Steuerreihe erläutern. Melden Sie sich hier für das Webinar an.
Nachstehend finden Sie eine vollständige Liste der in dieser Reihe enthaltenen Kapitel (Links werden nach und nach hinzugefügt):
