Angebot und Nachfrage für Solarstrom stimmen bei einer Photovoltaikanlage nicht immer überein. Netzgekoppelte Anlagen können den Überschuss an Solarstrom in das öffentliche Netz einspeisen. In einer Photovoltaik Inselanlage, die nicht an das öffentliche Netz angeschlossen ist, muss es eine Möglichkeit geben, den Solarstrom zu speichern. Das ist Aufgabe des Akkumulators.
Definition
Bei einem Akkumulator handelt es sich um ein Speichermedium für elektrische Energie. Akkumulatoren werden oft auch mit dem Begriff „wiederaufladbare Batterie“ bezeichnet. Die elektrische Energie wird im Akkumulator elektrochemisch gespeichert. Akkumulatoren unterscheiden sich u.a. in dem verwendeten Werkstoff, der Speicherfähigkeit (Energiedichte) und dem Wirkungsgrad.
Verbreitete Werkstoffe
Weit verbreitet sind Bleiakkumulatoren, aber auch Lithium-Ionen-Akkumulatoren, Nickel-Cadmium-Akkus (Ni-Cd) oder Nickel-Metallhydrid-Akkus sind erhältlich. In den letzten Jahren hat es hier viele Innovationen gegeben. Akkumulatoren werden zudem in trockene (geschlossene) und nasse Systeme unterschieden. Aber auch nasse (offene) Akkus benötigen inzwischen eher selten ein Nachfüllen von destilliertem Wasser. Bei trockenen Akkumulatoren wird je nach Konstruktion in Gel- oder Vlies(AMG)-Akkus unterschieden.
Auswahlkriterien
- Energiedichte
- Zyklenfestigkeit
- Kapazität
- Platzbedarf
- Kosten
Auslegung und Dimensionierung
Die Größe der Akkumulatoren ist entscheidend für die Nutzbarkeit der Photovoltaik Inselanlage. Die Auslegung erfolgt in drei Schritten.
- Ermittlung des täglichen Energiebedarfs (anhand der Verbraucher und Stunden) in Wattstunden (Wh)
- Multiplikation mit den zu überbrückenden Tagen und der maximalen Entladung (z.B. 0,5 oder 0,75, wenn der Akku nicht völlig entladen werden soll)
- Division des errechneten Bedarfs in Wh durch Spannung (V) Ergebnis: Kapazität in Amperestunden