Ska du lagra solenergi eller exportera den till elnätet? En guide till energilagring i hemmet

Ett solcellssystem för bostäder producerar ofta som mest el mitt på dagen. Men det stämmer inte alltid överens med hur ett hushåll använder el.

Folk kan vara borta från hemmet under tider med hög solenergiproduktion, medan elförbrukningen stiger igen på sen eftermiddag och kväll. När den omedelbara hushållsförbrukningen har tillgodosetts måste projektet besluta vad som händer med den kvarvarande solenergin.

Ska den överskottselen exporteras till elnätet, eller ska den lagras i ett batteri för senare användning?

Det finns inget entydigt svar för varje solcellsprojekt för bostäder. Elpriser från nätet, ersättningspriser för solenergi som exporteras, hushållens energiförbrukningsmönster, batterikapacitet och krav på reservkraft kan alla påverka resultatet.

För husägare, installatörer och bostadsenergi projektplanerare, den mer användbara frågan är inte helt enkelt om batterilagring är bättre än nätöverföring. Det handlar om när lagring av överskottsenergi från solen skapar mer värde, och när överföring förblir det praktiska valet.

Varför solsystem för bostäder producerar överskottsenergi

Solproduktion och hushållens elförbrukning följer sällan samma dagliga kurva.

Ett typiskt bostads-PV-system kan börja generera elektricitet på morgonen, nå sin högsta produktion runt middagstid och sedan minska mot kvällen. Hushållens förbrukning kan följa ett helt annat mönster.

Ett hem kan använda relativt lite el under arbetstid men kräva betydligt mer ström senare för matlagning, luftkonditionering, belysning, varmvattenberedning, apparater, laddning av elbil eller andra laster.

Mitt under dagen kan systemet därför nå en punkt där:

Solproduktion > Aktuell hushållsförbrukning

Hemmet kan inte omedelbart förbruka all el som produceras.

Utan batteri exporteras denna överskottsenergi normalt till elnätet där lokala anslutningsregler och elbolagsavtal tillåter det.

Med Energilagring i hemmet, blir ett annat alternativ tillgängligt. En del av den överskottselen kan lagras och användas flera timmar senare när solproduktionen har minskat.

Denna tidskiftning är en av huvudorsakerna till att solcells- och batterisystem för bostäder allt oftare övervägs tillsammans.

Vad händer när du exporterar solel till elnätet?

I en konventionell nätansluten solcellsinstallation utan batterilagring tjänar solcellsel normalt hemmets aktiva laster först.

Om solcellsanläggningen producerar 5 kW medan huset använder 2 kW, finns cirka 3 kW tillgängligt som överskottsproduktion.

Där nätanslutning är tillåten kan överskottselen flöda genom mätaren och in i elnätet.

Husägaren kan få ersättning genom ett inmatningsstöd, nettoprisavtal, exportkredit eller en annan lokal mekanism.

För vissa projekt fungerar detta arrangemang mycket bra.

Det finns inget behov av att installera ytterligare batterikapacitet enbart för att förhindra att varje kilowattimme lämnar fastigheten. Export av el kan förbli ekonomiskt rimligt när elbolaget ger attraktiv ersättning för överskottsproduktion från solceller.

Det viktiga är att värdet av exporterad el kanske inte är detsamma som priset på el som köps från nätet.

Den skillnaden kan avsevärt påverka om hemmalagring av energi är lönsamt.

Vad förändras när du lägger till energilagring i hemmet?

Ett batteri förändras när lokalt producerad solel kan förbrukas.

Istället för att omedelbart exportera all överskottsproduktion kan energiflödet följa ett annat mönster:

Solpaneler → Hushållslaster → Batteriladdning → Nätutmatning

Senare, när solenergin minskar:

Batteri → Hushållsbelastningar → Nätström vid behov

Tänk dig ett hem som genererar ett överskott av solenergi mellan kl. 11.00 och 15.00, men som upplever en mycket högre elförbrukning mellan kl. 18.00 och 22.00.

Utan lagring kan mycket av överskottet mitt på dagen lämna fastigheten. Flera timmar senare kan samma hushåll behöva köpa el från nätet.

Ett solbatteri möjliggör att en del av dagens produktion kan flyttas till kvällens efterfrågeperiod.

Detta kan öka solcellsanvändningen: istället för att maximera hur mycket el solcellsanläggningen genererar, är målet att öka hur mycket av den genererade elen som faktiskt förbrukas i hemmet.

Men, lagring är inte förlustfri och batterikapaciteten är begränsad. Ett välutformat system försöker därför inte bara lagra varje tillgänglig kilowattimme.

Det måste beslutas Vilken energi är värd att lagra.

Hur man jämför värdet av lagring och nätutmatning

Ett av de enklaste sätten att förstå beslutet är att jämföra tre faktorer:

1. Priset för att köpa el från nätet.
2. Värdet som erhålls för export av solel.
3. Mängden lagrad elektricitet som återstår tillgänglig efter batterikonverteringsförluster.

Betrakta följande förenklade exempel.

Föremål	Illustrativt värde
Inköpspris för elnätet	0,30 kr/kWh
Värde för solelsexport	0,08 kr/kWh
Batteriets tur-och-retureffektivitet	90%
Användbar energi som returneras från 1 kWh lagrad	0,90 kWh

Dessa siffror är endast ett exempel. Faktiska tariffer och systemprestanda varierar avsevärt mellan marknader och projekt.

Om hushållet exporterar 1 kWh överskottsel från solceller i detta exempel, får det cirka: $0.08

Om de 1 kWh istället lagras, och cirka 0,90 kWh senare är tillgänglig för hushållskonsumtion, kan det undvika inköp av:

0,90 kWh × 0,30 kr/kWh = 0,27 kr

Ur ett energivärdesperspektiv är den lagrade elektriciteten därför mer värdefull i denna specifika situation.

Men detta betyder inte att skillnaden automatiskt ska behandlas som batterivinst.

Batteriköpskostnad, installationskostnad, cykellivslängd, användbar kapacitet, omvandlingseffektivitet, eltariffstruktur och långsiktig driftsstrategi måste också beaktas.

Jämförelsen blir särskilt viktig på marknader där elektricitet som köps från elnätet är relativt dyr medan exporterad solenergi får mycket lägre ersättning.

Där exportkompensationen ligger nära detaljhandelspriset för el kan det ekonomiska incitamentet att lagra varje tillgänglig kilowattimme vara mycket svagare.

När ska du lagra solenergi och när ska du exportera den?

För de flesta bostadsprojekt behöver lagring och export inte behandlas som två helt separata val.

Ett välkonfigurerat sol- och batterisystem kan göra båda.

Den verkliga frågan är hur mycket solenergi som bör lagras innan överskottsproduktion tillåts flöda till elnätet.

Lagring av mer solenergi när elbehovet på kvällen är högt

Ett hushåll med betydande kvällsförbrukning kan ofta få bättre nytta av hemmalagring av energi.

Antag att solproduktionen når sin topp vid middagstid medan stora hushållslaster inträffar efter solnedgången. Utan lagring uppstår en obalans mellan produktion och förbrukning.

Ju större denna obalans blir, desto mer användbar kan lastförskjutning vara.

Hem med kvällskonditionering, elektrisk matlagning, vattenuppvärmning, underhållningsutrustning och andra ihållande laster kan förbruka en betydande mängd lagrad solkraft efter solnedgången.

Lagra mer när nätströmmen är mycket dyrare än solenergiexport

Förhållandet mellan import- och exporttullar är ofta viktigare än siffrorna var för sig.

Om exporterad solenergi får relativt lite ersättning men det är dyrt att köpa el senare, kan det öka det praktiska värdet att behålla mer solenergi på plats.

Detta är en anledning till att samma Energilagring i hemmet systemet kan ha mycket olika ekonomiska förutsättningar på två olika elmarknader.

Installatörer och distributörer bör därför undvika att dimensionera bostadsbatterier enbart utifrån solcellsstorlek. Lokala tariffstrukturer spelar också roll.

Lagra mer när elpriser baserade på användningstid är viktiga

På vissa marknader ändras elpriserna under dagen.

Om kvällsel är betydligt dyrare än mitt på dagen-el, kan ett batteri användas för att minska nätförbrukningen under perioder med högre priser.

Detta skapar ett något annorlunda mål än grundläggande solenergiförbrukning.

Systemet frågar inte längre bara:

Har vi överskott på solkraft?

Det frågas också:

När är lagrad el som mest värdefull för hushållet?

Batteristyrningsstrategin blir en viktig del av projektdesignen.

Behåll energi i batteriet när reservkraft är en prioritet

Alla kilowattimmar bör inte nödvändigtvis laddas ur enbart för att minska elinköpen.

Vissa husägare installerar batterier delvis för att de vill ha reservkraft vid ett strömavbrott.

I den här situationen kan batteriet upprätthålla en minimiladdningsnivå istället för att använda all tillgänglig energi för daglig självförbrukning.

Till exempel kan ett system konfigurerat för maximala elbesparingar laddas ur ytterligare under kvällen.

Ett system konfigurerat kring beredskap för säkerhetskopiering kan avsiktligt behålla mer energi.

Ingen av strategierna är automatiskt korrekt. De tjänar olika hushållsprioriteringar.

Exportera solenergi när batteriet redan är fullt

Även i ett lagringsfokuserat system kan nätutmatning förbli användbar.

När batteriet når sin tillåtna övre laddningsnivå måste ytterligare solgenerering ta vägen någon annanstans.

Om hushållsförbrukningen redan täcks och nätutmatning är tillåten, är det generellt sett mer praktiskt att skicka den kvarvarande elen till nätet än att avsiktligt förhindra användbar solenergiproduktion.

Det är därför solenergilagring och nätutförsel ofta är kompletterande snarare än konkurrerande funktioner.

Exportera mer när inmatnings- eller exportpriset är attraktivt

Alla elmarknader gynnar inte starkt egenförbrukning.

Om exporterad el får bra ersättning, kan det vara ekonomiskt olönsamt att maximera battericykling enbart för att undvika nätleverans.

Det kan finnas liten anledning att upprepade gånger lagra och ladda ur elektricitet när direktförsäljning till elnätet redan ger ett rimligt värde.

Projektet bör jämföra den lokala tariffstrukturen innan dess batteridisprioteringsprioriteringar fastställs.

Exportera mer när hushållens efterfrågan på kvällen är låg

Batterilagring är mest användbart när det finns någonstans för den lagrade elen att ta vägen.

Ett hem med ett stort solcellsanläggning men mycket låg nattlig förbrukning kanske inte kan använda ett stort batteri effektivt.

Till exempel skapar installationen av 20 kWh batterikapacitet inte automatiskt värde om hushållet vanligtvis bara behöver 4 kWh efter att solproduktionen har minskat.

När den användbara efterfrågan under kvällen och natten har täckts kan ytterligare lagringskapacitet förbli outnyttjad.

I den här situationen kan ett mindre batteri kombinerat med fortsatt nätutförsäljning ibland skapa ett mer balanserat energisystem för bostäder.

Batteristorlek och driftprioriteringar spelar roll

Frågan om lagring kontra export kan inte skiljas från batteristorlek.

Ett batteri bör inte automatiskt dimensioneras för att fånga den största möjliga solöverskottet den soligaste dagen på året.

För bostadsprojekt är det oftast mer användbart att undersöka flera faktorer tillsammans.

Dagligt solöverskott

Hur mycket solel finns regelbundet tillgängligt efter omedelbar hushållsförbrukning?

Ett system som exporterar endast 2–3 kWh en typisk dag har ett mycket annorlunda lagringsbehov än ett hem som regelbundet exporterar 15 kWh eller mer.

Kvälls- och nattkonsumtion

Nästa fråga är om den lagrade elen faktiskt kan användas.

Om ett hushåll regelbundet förbrukar 8 kWh mellan solnedgången och följande morgon, ger detta en användbar referens för att utvärdera användbar batterikapacitet.

PV-systemstorlek

En större solcellsanläggning kan ge mer laddningsenergi, men enbart solcellskapaciteten bör inte bestämma batterikapaciteten.

Förhållandet mellan produktion och konsumtion är viktigare.

Reservdel

Om uttagsskydd är en del av projektmålet kan en viss användbar batterikapacitet behöva förbli reserverad.

Detta minskar den tillgängliga kapaciteten för daglig egenförbrukning.

Årstidsväxlingar

Solproduktion kan variera avsevärt under året.

Ett batteri avsett för stark sommarproduktion kanske inte når full laddning regelbundet under perioder med lägre produktion.

För installatörer och planerare av bostadsenergi är detta anledningen till att systemdimensionering bör ta hänsyn till faktiskt energiflöde snarare än att enbart förlita sig på nominella PV- och batteribetyg.

En praktisk design för hemmalagring av energi balanserar solproduktion, hushållsförbrukning, användbar batterikapacitet och den avsedda driftsstrategin.

Hur KUVO närmar sig energilagring för solceller i bostäder

På KUVO tillverkar vi energilagringslösningar för hemmabruk för solcellsprojekt i bostäder där energianvändningen kan variera avsevärt från hushåll till hushåll.

Vissa projekt vill främst öka den egna solcellsanvändningen. Andra lägger större vikt vid reservkraft, lastförskjutning på kvällen eller minskat beroende av elnätet.

Den erforderliga batterikonfigurationen bör återspegla dessa skillnader.

Vår portfölj av bostadsenergielagring inkluderar väggmonterade, stapelbara, rackmonterade och allt-i-ett-konfigurationer, vilket gör det möjligt för systempartners att välja olika lösningar beroende på installationsutrymme, nödvändig kapacitet och projektstruktur.

För projekt som behöver en mer integrerad lösning, konfigurationer som vår 6kW + 16kWh allt-i-ett hemmalager för energi kan kombinera energilagring med det bredare elsystemet i bostäder i ett kompakt format.

För andra installationer kan modulära batterikonfigurationer ge större flexibilitet när olika hem kräver olika användbara kapaciteter.

Ur ett tillverkningsperspektiv är målet inte bara att öka batterikapaciteten.

Ett bättre solcellsprojekt för bostäder matchar lagringskapacitet och driftsstrategi med den el som hushållet realistiskt kan flytta från dagtid till kvällstid, samtidigt som nätutvinning och reservkrav beaktas.

Slutsats

Valet mellan att lagra solenergi och exportera den till elnätet är sällan ett allt-eller-inget-beslut.

För många hem är den mest effektiva driftsstrategin att först använda solel direkt, lagra en lämplig del av överskottsproduktionen och exportera den återstående energin efter att batteriet har nått sin avsedda laddningsnivå.

Lagring tenderar att bli mer attraktivt när hushållet har betydande kvällsförbrukning, nätel är dyrt i förhållande till solcells-exportpriset, tidsbaserad prissättning skapar värdefulla möjligheter för lastförskjutning, eller reservkraft är viktig.

Nätutvinning kan förbli värdefull när exportkompensationen är attraktiv, hushållens nattliga förbrukning är begränsad eller batteriet redan är fulladdat.

Den rätta balansen beror på projektet.

För installatörer, distributörer och integratörer av bostadsenergisystem är det en bättre utgångspunkt att utvärdera hushållens belastningsprofil tillsammans med solcellsproduktion, lokala elpriser och reservkraftskrav än att bara välja det största tillgängliga batteriet.

På KUVO utvecklar vi Energilagring i hemmet lösningar som kan konfigureras kring dessa olika krav för solenergi i bostäder, vilket hjälper våra partners att bygga system där solenergiproduktion, batterilagring och nätinteraktion fungerar tillsammans snarare än att behandlas som separata delar av projektet.

VANLIGA FRÅGOR

Är det bättre att lagra solenergi eller sälja den till elnätet?

Det beror främst på elpriser, ersättning för solcells-export, hushållens förbrukning och kostnader för batterisystem. Om det är mycket dyrare att köpa el från nätet än vad man får betalt för att exportera solenergi, kan det vara mer lönsamt att lagra överskottselen från solen för senare hushållsanvändning. Där ersättningen för export är hög kan direkt export till nätet förbli attraktivt.

Kan ett hem-batteri stoppa solenergi från att exporteras?

Ett korrekt konfigurerat sol- och energilagringssystem för hemmet kan prioritera batteriladdning innan överskotts solkraft exporteras. Men när batteriet har nått sin laddningsgräns och hushållens förbrukning redan är tillgodosedd, kan ytterligare solproduktion fortfarande exporteras om systemet och lokala nätregler tillåter det.

Vad händer med solkraft när batteriet är fullt?

Solsystemet kan fortsätta att försörja nuvarande hushållsbehov. Eventuell ytterligare produktion kan sedan exporteras till elnätet, beroende på växelriktarens inställningar, anslutningskrav och lokala föreskrifter. I system där exporten är begränsad kan växelriktaren istället begränsa solcellsutmatningen.

Hur mycket batterikapacitet behöver jag för överskottsel från solceller?

Batterikapaciteten bör baseras på mer än solpanelernas maximala uteffekt. Typisk daglig solöverskott, elförbrukning på kvällen och natten, användbar batterikapacitet, säsongsmässig produktion och nödvändig reservkapacitet bör alla beaktas.

Kan lagrad solenergi användas på natten?

Ja. Detta är en av de huvudsakliga tillämpningarna för solcellsbatterilagring i bostäder. Överskottsel som genereras under dagtid kan lagras och laddas ur senare när solproduktionen minskar och hushållens efterfrågan fortsätter.

Ska ett solbatteri alltid laddas ur helt varje natt?

Inte nödvändigtvis. Driftsstrategin beror på projektets mål. Ett system som fokuserar på att maximera egenförbrukningen kan använda mer lagrad energi varje kväll, medan ett hushåll som lägger större vikt vid skydd mot strömavbrott kan upprätthålla en högre reservkapacitet.