Wissensübersicht zum Solarenergiesystem für Privathaushalte

Angesichts der Energieknappheit ist die Bereitschaft vieler Menschen, Solaranlagen für Privathaushalte zu kaufen, deutlich gestiegen. Gleichzeitig haben immer mehr Länder und Städte Förderprogramme eingeführt. Doch was die einzelnen Produkte angeht, wissen wir noch immer wenig darüber. Deshalb fassen wir das Wissen über Solaranlagen zusammen, damit Sie sich schnell einen ersten Überblick verschaffen können.

Vereinfacht gesagt, bezeichnen Solaranlagen für Privathaushalte Systeme, die Strom erzeugen und liefern, indem sie Solarmodule auf dem Haus installieren. Aktuell gibt es Produkte zur reinen Stromerzeugung für den persönlichen Gebrauch, mit oder ohne Energiespeicher.

Im Einzelnen umfasst dies hauptsächlich All-in-One-Geräte und Split-Geräte. Da letztere vielfältigere und komfortablere Einsatzmöglichkeiten bieten, sind sie beliebter.

Das All-in-One-Solarstromsystem für Privathaushalte ist ein integriertes System mit Wechselrichter, Batterie und Steuerung. Der Betriebsstatus wird bequem, schnell und intuitiv über den Touchscreen angezeigt. Parameter und verschiedene Betriebsmodi lassen sich einfach anpassen. Grundsätzlich stehen drei Betriebsmodi zur Verfügung: Solarenergie-Prioritätsmodus, Netzstrom-Prioritätsmodus und Lastspitzenverschiebungsmodus.
Bei einer Split-Solaranlage für Privathaushalte werden Batterie und Wechselrichter separat installiert. Nutzer können den passenden Wechselrichter für ihren Bedarf auswählen und zusätzlich ein Schaltnetzteil oder einen Wechselrichter als Notstromversorgung einsetzen. Grundsätzlich gibt es vier Arten: Hybrid-Solaranlage mit Batteriespeicher, netzunabhängige Solaranlage mit Energiespeicher, netzgekoppelte Solaranlage und Energiemanagementsystem (EMS).

Für Solarenergieanlagen im Haushalt ist das integrierte System kostengünstiger und komfortabler in Betrieb und Wartung.

Tagsüber wird der von Photovoltaikanlagen erzeugte Strom vorrangig für lokale Verbraucher genutzt, die überschüssige Energie wird in der Batterie gespeichert und kann bei Bedarf in das Stromnetz eingespeist werden.
Nachts, wenn die Photovoltaikanlage keinen Strom erzeugt, entlädt sich die Batterie, um Strom für lokale Verbraucher bereitzustellen.

Das Energiespeichersystem für Privathaushalte kann den Grad der Eigenstromerzeugung und des Eigenverbrauchs von Photovoltaikstrom im Haushalt erhöhen, die Stromrechnung des Nutzers senken und die Stabilität des Stromverbrauchs des Nutzers auch unter extremen Wetterbedingungen gewährleisten.

Für Nutzer in Gebieten mit hohen Strompreisen, starken Preisunterschieden zwischen Spitzen- und Talzeiten oder veralteten Stromnetzen ist der Kauf von Haushaltsspeichersystemen wirtschaftlicher, und die Nutzer haben auch den Anreiz, Haushaltsspeichersysteme zu kaufen.

Generell gilt: Bei drei bis fünf elektrischen Geräten, die täglich Strom verbrauchen, reicht in der Regel ein 3-kW-Stromerzeugungssystem aus. Für einen solchen Stromverbrauch ist eine Solaranlage nicht unbedingt notwendig. Man kann ein All-in-One-Gerät wählen, das direkt am Stromnetz aufgeladen werden kann und als Notstromversorgung dient. Der Preis liegt bei etwa 5,000 US-Dollar. (Die hier genannten Standards basieren auf zuverlässigen Marken mit entsprechender Sicherheitszertifizierung; die folgenden Angaben gelten ebenfalls.)

Bei 7 bis 10 elektrischen Geräten, die täglich Strom verbrauchen, sollte die Gesamtleistung der Photovoltaikanlage idealerweise bei etwa 5 kW liegen. Der Preis für eine 5-kW-Photovoltaikanlage für einen Haushalt beträgt rund 12,000 US-Dollar.
Wenn der tägliche Stromverbrauch 12 bis 15 Geräte erreicht, insbesondere wenn auch Smart-Home-Systeme und das Laden von Elektrofahrzeugen berücksichtigt werden, ist es am besten, ein 10-kW-Stromerzeugungssystem zum Preis von etwa 25,000 US-Dollar zu wählen.

Nehmen wir das Wohnbauprojekt in Shanghai als Beispiel. Ausgehend von der effektiven Installationsfläche auf dem Dach des Nutzers gehen wir von einer installierten Leistung von 10 kW aus. Die Netzanschlussspannung beträgt 380 V. Der Strom wird selbst erzeugt und verbraucht, der Rest wird ins Netz eingespeist.

Basierend auf der durchschnittlichen jährlichen Sonnenscheindauer in Shanghai beträgt die durchschnittliche monatliche Stromerzeugung des Projekts etwa 1100 kWh. Unter Berücksichtigung des Eigenverbrauchs und der Einspeisung ins Netz wird der erzeugte Strom gemäß der Shanghaier Förderrichtlinie für dezentrale Energieerzeugung berücksichtigt. Mit der nationalen Förderung von 0.059 US-Dollar/kWh und der lokalen Förderung von 0.056 US-Dollar/kWh belaufen sich die Gesamtinvestitionskosten des Systems auf etwa 10,000 US-Dollar. Die Amortisationszeit wird auf 4–5 Jahre geschätzt. Da Photovoltaikmodule eine Lebensdauer von 30 Jahren haben, erwirtschaften die verbleibenden 25–26 Jahre einen reinen Gewinn.

Ja. „Spontaner Eigenverbrauch, Einspeisung von überschüssigem Strom ins Netz“ ist eine Verbrauchsart für dezentrale Solaranlagen im Haushalt. In dieser Variante befindet sich der Netzanschlusspunkt der Solaranlage auf der Lastseite des Stromzählers des Nutzers. Hierfür ist ein zusätzlicher Stromzähler für die Rückspeisung von Solarstrom erforderlich oder der Netzstromzähler muss auf bidirektionale Messung umgestellt werden. Der direkt vom Nutzer verbrauchte Solarstrom kann zum Netzpreis bezogen und somit Stromkosten gespart werden. Der ins Netz eingespeiste Strom wird separat gemessen und zum Netztarif abgerechnet.

Die Förderrichtlinien unterscheiden sich jedoch von Region zu Region. Sie können sich an die Energiebehörden auf Gemeinde- oder Kreisebene wenden.

Bei der Installation einer Solaranlage für Privathaushalte sind viele Details zu beachten, darunter Dachkonstruktion, Dachneigung und -ausrichtung, Tragfähigkeit usw. Jedes Detail beeinflusst die zukünftige Stromerzeugungseffizienz und die Benutzerfreundlichkeit. Daher ist es vor der Installation ratsam, ein professionelles Team mit der Planung maßgeschneiderter Energiespeicherlösungen für Ihr Zuhause zu beauftragen.

Dies stellt ein potenzielles Sicherheitsrisiko für die weitere Verwendung des Produkts dar. Sie sollten wissen, dass ein Solardachsystem mit Energiespeicher in der Regel etwa 15 Jahre lang genutzt wird. Demontage und Neuinstallation sowie die Kommunikation und Anbindung an den Hersteller sind sehr aufwendig.

Die jährlich auf die Erdoberfläche einfallende Sonnenstrahlung könnte das 10,000-fache des globalen Energiebedarfs decken. Die durchschnittliche jährliche Strahlung pro Quadratmeter Oberfläche liegt zwischen 1000 und 2000 kWh. Laut der Internationalen Energieagentur (IEA) würde die Installation von Solaranlagen auf 4 % der Wüstenflächen weltweit ausreichen, um den globalen Energiebedarf zu decken. Die Photovoltaik bietet vielfältige Entwicklungsmöglichkeiten (Dächer, Gebäudeoberflächen, Freiflächen, Wüsten usw.) und birgt ein enormes Potenzial.

(1) Prüfen Sie, ob es sich bei der mit dem Stromerzeugungssystem ausgestatteten Batterie um eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie handelt; vorzugsweise handelt es sich um eine Lithium-Batterie, deren Anzahl an Ladezyklen mehr als 6,000 beträgt.

(2) Prüfen Sie, ob ein BMS (Batteriemanagementsystem) vorhanden ist, das den Leistungszustand der Batterie überwachen und mehrere Schutzmechanismen gegen Überladung, Überspannung, Überstrom, Tiefentladung, Übertemperatur, Überlastung usw. bieten kann.

(3) Prüfen Sie, ob ein EMS-Energiemanagementsystem vorhanden ist, die Fehlerdaten automatisch verbunden werden können und das Kundendienstpersonal den Fehler sofort erkennen und das Geräteproblem online lösen kann;

(4) Prüfen, ob eine unterstützende App mit dem EMS-System verbunden ist, damit die Benutzer die Stromerzeugung und den Stromverbrauch der Geräte aus der Ferne auf ihren Mobiltelefonen usw. einsehen können, um die tatsächliche Sicherheit der Stromspeicherung und des Stromverbrauchs zu gewährleisten;

(5) Prüfen Sie, ob ein optisches Alarmsystem vorhanden ist, z. B. ob eine Leuchte den Stromverbrauch anzeigt und ob ein Fehler durch diese Leuchte rechtzeitig erkannt werden kann usw.

Verschiedene Produkte unterscheiden sich in ihrer Stromerzeugung und -speicherung. Beispielsweise kann eine 10-kW-Solaranlage täglich 45 kWh Strom erzeugen. Berechnet man dies anhand einer Verbrauchsdauer von 10 kWh von etwa 14.6 Stunden, so ergibt sich eine Betriebsdauer von ca. 65.7 Stunden, wodurch der tägliche Stromverbrauch einer Familie vollständig gedeckt werden kann.

Ob Satteldach, Flachdach, Stahldach oder Glasdach – Photovoltaikanlagen lassen sich überall installieren. Moderne Energiespeicherlösungen für Privathaushalte ermöglichen die individuelle Anpassung der Solaranlagen an verschiedene Dachformen, sodass die Dachkonstruktion kein Problem darstellt.

5-kW-Solarenergieanlage:
535W x 8 Photovoltaikmodule, die Gesamtleistung der Photovoltaikmodule beträgt 4280W und die tägliche Stromerzeugung liegt bei rund 20 kWh/Tag;

7.5-kW-Solarenergieanlage:
535×12 Photovoltaikmodule, die Gesamtleistung der Photovoltaikmodule beträgt 64220 W und die tägliche Stromerzeugung liegt bei etwa 30 kWh/Tag;

10-kW-Solarenergiesystem: 18 Photovoltaikmodule mit je 535 W, die Gesamtleistung der Photovoltaikmodule beträgt 9630 W, und die tägliche Stromerzeugung liegt bei etwa 45 kWh/Tag.

Das Solarenergiesystem besteht im Wesentlichen aus Batterie, Wechselrichter (mit MPPT-Regler), Solarmodulen, MC4-Verteiler und weiteren Komponenten. Ein typisches System umfasst in der Regel 5 kW (Solarmodule + Wechselrichter) + 10 kWh (Energiespeicherbatterie) oder 10 kW + 10 kWh.

Die Batterie ist das Herzstück des Energiespeichersystems und macht etwa 45-50 % der Kosten aus; der Wechselrichter steuert das Laden und Entladen und führt die AC/DC-Wandlung durch, was etwa 10-15 % der Kosten ausmacht; die Solaranlage, also das Solarsystem, dient der Stromerzeugung aus Solarenergie. Die Kosten für die Solarstromerzeugung betragen etwa 20-25 %; die Installationskosten werden von 1,400 US-Dollar im Jahr 2021 auf etwa 2,800 US-Dollar steigen, was 15-20 % entspricht.