Napelem akkumulátorral

Éves szaldóban a hálózat volt a tároló: a nyári többlet a téli fogyasztásból levonódott, ezért a szaldós rendszerekhez ritkán vettek akkumulátort. Bruttó elszámolásban a betáplált áram a vételezett áram árának töredékét éri, a helyben elhasznált minden kWh viszont a teljes vételezési árat váltja ki. A tároló ezt a különbséget fogja meg: a déli többletet eltárolja, és este, amikor a napelem már nem termel, onnan fogyaszt a ház.

A szolgáltatói számítások szerint tároló nélkül egy háztartás a napelemes termelés 30⁠–⁠35 százalékát használja fel, akkumulátorral ez 70⁠–⁠75 százalékra nőhet, a napelem-kalkulátor óvatosabban 60⁠–⁠70 százalékkal számol. Zárolt hálózati körzetben, ahol új betáplálást nem engedélyeznek, a nappali többlet tároló nélkül elveszne, ott a tároló a rendszer része.

A bevett ökölszabály 1 kWp napelemhez 1,1⁠–⁠1,4 kWh tárolókapacitás, vagyis egy 5 kWp-⁠os rendszerhez 5,5⁠–⁠7 kWh, egy 10 kWp-⁠oshoz 11⁠–⁠14 kWh. A pontos méretet a nyári napok többlete és az esti, éjszakai fogyasztás adja. Ha a ház este 4⁠–⁠6 kWh-⁠t fogyaszt, egy ennél jóval nagyobb tároló nyáron sem ürül ki naponta, a kihasználatlan kapacitás pedig csak a beruházást növeli.

Télen a napelem napi termelése a nyárinak negyede-ötöde, ilyenkor a tárolóba alig jut többlet. A tároló ezért tavasszal, nyáron és ősszel dolgozik, a hőszivattyú decemberi fogyasztását nem fedezi. A tárolót két adat jellemzi: a kapacitás (kWh, mennyi energiát tárol) és a teljesítmény (kW, mennyit tud egyszerre felvenni és leadni). Egy 3 kW-⁠os töltési teljesítményű tároló egy 8 kWp-⁠os rendszer déli csúcsából is csak ennyit tud elnyelni, a többi a hálózatba megy.

A DC-csatolású tároló a napelem egyenáramú oldalán, a hibrid inverterhez csatlakozik. A panelek árama így átalakítás nélkül töltheti az akkumulátort, az inverter pedig a tárolót és a hálózati betáplálást együtt vezérli, a ház elosztójában elhelyezett fogyasztásmérő (smart meter) adatai alapján. Új rendszernél ez a jellemző megoldás, és az Otthoni Energiatároló Program is ezt írta elő.

Meglévő, hálózati inverteres rendszerhez a tároló kétféleképpen illeszthető. Az inverter hibridre cserélhető, ilyenkor a panelek maradnak, és a tároló a DC-oldalra kerül. A másik út az AC-csatolás, amikor a tároló saját inverterrel a ház váltakozó áramú hálózatára csatlakozik: a meglévő inverter érintetlen marad, de az áram többször alakul át, ami néhány százalék veszteséget jelent. A teljes hibrid üzemhez az elosztó védelmi eszközt írhat elő, amely később is beépíthető.

A hálózatra tápláló inverter áramszünetkor biztonsági okból leáll, hogy a hálózaton dolgozó szerelőket ne veszélyeztesse. A szigetüzemre képes hibrid inverter ilyenkor leválik a hálózatról, és a tárolóból, napközben a panelekből is tovább táplálja a kijelölt áramköröket. Ehhez a ház elosztóját két részre kell osztani, a tartalék áramkörökre (hűtő, kazán vezérlése, keringető szivattyú, világítás, internet) és a többire, mert egy villanysütő vagy egy hőszivattyú gyorsan lemerítené a tárolót.

Az átkapcsolás típustól függően ezredmásodpercek vagy néhány másodperc alatt történik. Ha számítógép vagy orvosi eszköz is a tartalékon van, az átkapcsolási időt az inverter adatlapján ellenőrizzük. A teljes szigetüzem, hálózati csatlakozás nélkül, tanyán vagy hétvégi házban jöhet szóba, ott a téli hetek miatt nagyobb tároló és aggregát kell.

A lakossági tárolók ma lítium-vasfoszfát (LFP) cellákkal készülnek, amelyek hőstabilabbak a korábbi lítiumion-kémiáknál. A gyártók 4 000⁠–⁠6 000 teljes ciklust garantálnak, és a tárolót addig tekintik használhatónak, amíg a kapacitása a névleges érték 80 százaléka felett van; napi egy ciklussal ez 11⁠–⁠16 év. Minden lítiumalapú tároló akkumulátormenedzsment-rendszerrel (BMS) működik, amely cellánként figyeli a feszültséget és a hőmérsékletet, és védi a cellákat a túltöltéstől és a mélykisüléstől.

A garanciát a gyártók ciklusszámra, átvitt energiamennyiségre vagy évekre adják, és a beépítési feltételek betartásához kötik. A modulárisan bővíthető tárolók egy részénél a később vásárolt modulnak ugyanabból a sorozatból kell származnia, ezért a bővítést a típusválasztásnál végiggondoljuk.

A tárolót az inverter közelébe, legfeljebb 10 méteres kábelhosszra, tűző naptól védett, fagymentes helyre tesszük. Garázs, kamra vagy gépészeti helyiség a szokásos hely, a lakótér az inverter zaja és a tűzvédelem miatt kevésbé. A hideg csökkenti a tölthetőséget, a meleg gyorsítja az öregedést, ezért fűtetlen helyiségben a gyártói hőmérsékleti tartományt ellenőrizni kell. A tárolót és az invertert összekötő DC-kábel és a kommunikációs kábel nyomvonalát a felmérésen tervezzük meg, a falra szerelt moduloknál a fal teherbírását is megnézzük.

Az árat a kapacitás és a teljesítmény, a gyártó és a garancia, a hibrid inverter fázisszáma és teljesítménye, a tartalék áramkör kiépítése és a telepítési hely adja. Meglévő rendszernél az inverter cseréje vagy a külön inverteres, AC-csatolású tároló a fő különbség. A modulárisan bővíthető tárolónál a későbbi bővítés olcsóbb, ha ugyanabból a típusból készül. Az oldal tetején lévő ártáblázat ezekhez ad sávokat, a tételes ajánlat a felmérés után készül.