Wat u moet weten over zonnebatterijen

Tesla's Powerwall, die het bedrijf in 2015 op grote schaal op de markt begon te brengen, was de eerste belangrijke toepassing van lithium-iontechnologie voor de opslag van zonne-energie. Sindsdien zijn er verschillende concurrenten op de markt gekomen met producten die net zo goed of beter zijn.

Dit is goed nieuws voor zonnehuishoudens. Batterijtechnologie is net zo belangrijk als de panelen zelf, welke zijn steeds betaalbaarder worden en efficiënter.

In 2008 ben ik verhuisd naar mijn eigen zonnewoning. Op dat moment bestond de batterijbank uit 16 loodzuurmonsters, die elk 50 pond of meer wogen en ongeveer om de drie maanden water nodig hadden. Zonder dat water zouden de batterijen opdrogen en doodgaan zoals planten, en enkelen deden dat ook.

De omvormer die het gelijkstroombatterijvermogen omzet in 120 volt wisselstroom voor de verlichting en apparaten, was een kolos van 200 pond. Hij brak bijna mijn rug toen ik hem helemaal naar Oregon sleepte voor onderhoud nadat hij door een blikseminslag was uitgeschakeld.

Vandaag zonne batterijen zijn niet alleen lichter en gaan langer mee, maar veel hebben ook ingebouwde omvormers en laadregelaars. Dat maakt ze kleiner en gemakkelijker te installeren. Ze zijn ook efficiënter. Slimme batterijen kunnen zichzelf reguleren, in de oplaadmodus blijven terwijl de zon schijnt en 's nachts overschakelen op ontladen. Dit zorgt voor een ononderbroken stroom van elektriciteit.

Ook belangrijk om op te merken, dat vanaf 1 januari 2023, belastingkredieten voor zonne-energiesystemen zijn nu beschikbaar. Ze waren opgenomen als onderdeel van de Inflation Reduction Act die in 2022 werd aangenomen. Huiseigenaren kunnen een belastingvermindering van 30 procent krijgen op zonne-energiesystemen.

Wat zijn zonnebatterijen?

Zoals iedereen weet, is een batterij een apparaat dat elektrische energie opslaat. Tegenwoordig zijn ze bijna overal. Deze kenmerken onderscheiden zonnebatterijen van de rest:

• Scheikunde: De meeste zonnebatterijen bevatten een vorm van lithium-iontechnologie. In tegenstelling tot alkaline- of loodzuurbatterijen hebben ze geen vloeibaar elektrolyt en kunnen ze niet lekken. In tegenstelling tot nikkel-cadmium (Ni-Cad) batterijen zijn ze niet giftig.
• Ontladingsdiepte (DoD): Zonnebatterijen zijn een soort diepontladende batterij, wat betekent dat ze veilig bijna volledig kunnen worden ontladen voordat ze opnieuw moeten worden opgeladen. De minimale DoD voor traditionele oplaadbare batterijen is 50 procent, maar de DoD van veel zonnebatterijen nadert de 100 procent.
• Vermogen: Dit geeft aan hoeveel energie je in één keer uit de batterij kunt halen, gemeten in kilowatt (kW). Naast een continu vermogen hebben veel zonnebatterijen ook een onmiddellijk vermogen van vijf minuten. Het meet hoeveel stroom de batterij kan leveren in korte bursts. Dat is belangrijk als u een apparaat heeft dat in één keer veel stroom nodig heeft, zoals een dompelpomp.
• Capaciteit: Gemeten in kilowattuur (kWh) geeft dit aan hoeveel stroom de batterij kan opslaan. Zonnebatterijen hebben over het algemeen een hogere capaciteit dan andere typen.
• Ontladingssnelheid (C-tarief): Zonnebatterijen hebben een hogere ontlaadsnelheid dan gewone oplaadbare batterijen. Hierdoor is er op korte termijn meer van het opgeslagen vermogen van de batterij beschikbaar voor werkende apparaten.
• Levensduur: Zonnebatterijen gaan doorgaans 10 tot 15 jaar mee, langer dan gewone oplaadbare batterijen.
• Onderhoud: De meeste moderne zonnebatterijen zijn verzegeld en vereisen geen onderhoud. Verwijdering is meestal geen probleem omdat de meeste van hun componenten recyclebaar zijn.

Soorten zonnebatterijen

Als u zonnebatterijen categoriseert op chemie, zijn er drie hoofdtypen: lithium-ion, stroom en loodzuur.

Lithium-ionbatterijen zijn de meest voorkomende omdat ze licht en schoon zijn met veel energieopslag. Er zijn twee soorten: lithium-nikkel-mangaan-kobaltoxide (NMC) en lithium-ijzerfosfaat (LFP). NMC-batterijen zijn over het algemeen krachtiger, dus ze kunnen kleiner zijn, terwijl LFP-batterijen langer meegaan.

Stroombatterijen zijn over het algemeen van industrieel formaat en momenteel geen optie voor huiseigenaren. Loodzuuraccu's zijn betrouwbaar, maar, zoals hierboven vermeld, omslachtiger en vereisen meer onderhoud dan lithium-ionaccu's.

Naast chemie zijn er nog vier andere manieren om zonnebatterijen te vergelijken:

• Geïntegreerde omvormer: Sommige zonnebatterijen hebben een externe omvormer nodig (een extra uitgave), maar veel hebben ingebouwde omvormers en laadregelaars.
• Koppelen: Batterijen kunnen AC- of DC-koppeling hebben, wat betekent dat ze kunnen worden gekoppeld aan AC- of DC-belastingen. AC-koppeling is eenvoudiger te installeren omdat de output rechtstreeks in het elektrische paneel kan worden ingevoerd. DC-koppeling heeft echter een betere algehele energie-efficiëntie.
• Stapelbaar: Sommige zonnebatterijen kunnen worden gekoppeld aan extra batterijen. Dit biedt de flexibiliteit om een ​​opslagsysteem aan te passen aan uw behoeften.
• Spanning: Zonnebatterijen kunnen werken op zes, 12, 24 of 48 volt. De accuspanning moet overeenkomen met die van de zonnepanelen.

Voor- en nadelen van zonnebatterijen

Een off-grid zonne-eigendommen hebben batterijopslag nodig, maar niet per se een netgebonden. Een netgekoppeld zonne-energiesysteem kan elektriciteit rechtstreeks aan het energiebedrijf leveren, en zelfs als dat niet het geval is, kan het net als back-up fungeren.

Desalniettemin kunnen netgekoppelde huizen profiteren van batterijen, hoewel er enkele nadelen zijn.

Voordelen

• Elektriciteit bij stroomuitval: Stiller en schoner dan een generator, levert een zonnebatterij stroom tijdens stormen, wisselende storingen en storingen in de openbare veiligheid. Deze laatste zijn komt steeds vaker voor in wildvuurland.
• Lagere energiekosten: Met een back-upbatterij kunt u het elektriciteitsnet uitschakelen op het moment dat de elektriciteitstarieven hoger zijn, waardoor u geld bespaart.
• Gemakkelijke belasting op het elektriciteitsnet: Elke opgeslagen energie die u gebruikt, betekent minder energievraag bij het energiebedrijf.

nadelen

• Kosten: Zonnebatterijen zijn niet goedkoop. Prijzen voor volledige installatie variëren van $ 6.000 tot $ 20.000, en ze duren niet eeuwig. Garantieperiodes zijn doorgaans ongeveer 10 jaar.
• Verhoogde complexiteit: Je hebt ruimte nodig voor de batterijen. En je moet extra bedrading en een omschakelaar toevoegen, zodat je je paneel kunt loskoppelen van het elektriciteitsnet als je op batterijvoeding werkt tijdens een storing.
• Milieu-impact: Lithiumwinning heeft een negatieve invloed op het milieu. Dit wordt gedeeltelijk gecompenseerd omdat de meeste materialen in zonnebatterijen recyclebaar zijn, maar het is nog steeds een strategisch probleem naarmate de vraag naar lithium-ionbatterijen toeneemt.

Chris Deziel is al meer dan 30 jaar actief in de bouw. Hij hielp een kleine stad in de woestijn van Oregon van de grond af op te bouwen en hielp bij het opzetten van twee landschapsarchitectuurbedrijven. Hij heeft gewerkt als timmerman, loodgieter en meubelmaker. Deziel schrijft sinds 2010 doe-het-zelfartikelen en heeft als online consultant gewerkt, meest recentelijk met de Pro Referral-service van Home Depot. Zijn werk is gepubliceerd op Landlordology, Apartments.com en Hunker. Deziel heeft ook wetenschappelijke inhoud gepubliceerd en is een fervent muzikant.