Auslegung des Batteriespeichers
Bei der Auswahl der Batterie sind die benötigte Batteriekapazität, die Batteriespannung und der geeignete Batterietyp entscheidend.
Batteriekapazität
Ausgangspunkt bei der Auswahl einer Batterie ist die benötigte Batteriekapazität. Die benötigte Batteriekapazität richtet sich in erster Linie nach folgenden Faktoren:
Überbrückungszeit
Die Überbrückungszeit ist die Dauer in Tagen, in der das Inselnetzsystem die Lasten ausschließlich aus der Batterie versorgen kann. Bei Inselnetzsystemen mit Generator sollte mit einer Überbrückungszeit von 1 Tag gerechnet werden.
Energieverbrauch pro Jahr (EAnno)
Der pro Jahr zu erwartende Energieverbrauch im Inselnetzsystem richtet sich nach den vorhandenen Lasten und deren Energiebedarf ( > Abschätzung der elektrischen Lasten).
Mittlerer Batteriewirkungsgrad beim Entladen (ηBatt)
Der mittlere Batteriewirkungsgrad beim Entladen beträgt bei Inselnetzsystemen näherungsweise 0,9.
Die Batteriekapazität wird in der Regel in kWh oder in Ah angegeben.
Berechnung:
Nutzbare Batteriekapazität beachten
Um eine möglichst hohe Lebensdauer der Batterie zu erreichen, sollte nur der nutzbare Bereich der Batterie zum Laden und Entladen verwendet werden. Die hier berechnete Batteriekapazität bezieht sich auf diesen nutzbaren Bereich. Bei Bleibatterien ist ein nutzbarer Bereich von ca. 50 % der Nennkapazität typisch, bei Lithium-Ionen-Batterien von 80 % der Nennkapazität (siehe Dokumentation des Batterieherstellers). Sollte der Batteriehersteller 100 % DoD angeben, empfiehlt SMA aus Sicherheitsgründen nur mit 90 % DoD zu rechnen.
Standardgrößen beachten
Batterien sind nicht in allen Größen erhältlich. Batteriehersteller bieten Standardgrößen an. Dabei ist die Auswahl der nächsthöheren Standardgröße empfehlenswert. Dabei die nutzbare Batteriekapazität beachten.
Minimale Batteriegröße beachten
Minimale Batteriekapazität bei Blei-Batterien: 100 Ah pro installierter kWp einer PV-Anlage
Minimale Batteriekapazität bei Lithium-Ionen-Batterien: 50 Ah pro installierter kWp einer PV-Anlage
Lithium-Ionen-Batterien in Inselsystemen
Um den Anforderungen von Offgrid Anwendungen gerecht zu werden, besitzt der Sunny Island eine hohe Überlastfähigkeit. Damit diese Überlastfähigkeit genutzt werden kann, müssen Ausgangsleistungen und Ausgangsströme bei der Auswahl der Batterie berücksichtigt werden. Klären Sie, ob die Batterie diese Ströme liefern kann. Beachten Sie dabei die Liste der zugelassenen Batterien (siehe Technische Information) und die Datenblätter sowie ggf. die Mindestkonfigurationsliste der Hersteller.
Nennspannung der Batteriespannung
Alle Sunny Island verwenden Batterien mit einer Nennspannung von 48 V.
Batterietyp
Der Sunny Island arbeitet mit folgenden Batterietypen:
Bleibatterien
Der Batterieraum muss nach den Vorgaben des Batterieherstellers und den vor Ort gültigen Normen und Richtlinien belüftet sein (siehe Dokumentation des Batterieherstellers).
Für den Einsatz mit dem Sunny Island sind Bleibatterien der Bauformen VRLA und FLA vorgesehen.
Lithium-Ionen-Batterie
Wenn eine Lithium-Ionen-Batterie angeschlossen wird, müssen folgende Punkte erfüllt sein:
Die Batterie muss den vor Ort gültigen Normen und Richtlinien entsprechen und eigensicher sein.
Die Lithium-Ionen-Batterie muss für den Einsatz mit dem Sunny Island zugelassen sein. Die Liste der für den Sunny Island zugelassenen Lithium-Ionen-Batterien wird stetig aktualisiert (siehe Technische Information "Liste der zugelassenen Batterien" unter www.SMA‑Solar.com).
Wenn keine für den Sunny Island zugelassenen Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden können, müssen Bleibatterien eingesetzt werden.
DC-Sicherung
Die externe DC-Sicherung sichert die Batterieanschlussleitungen des Batterie-Wechselrichters ab. Außerdem ermöglicht die DC-Sicherung das DC-seitige Freischalten des Batterie-Wechselrichters.
Zwischen Batterie und Sunny Island muss immer eine DC-Sicherung installiert sein. SMA Solar Technology AG empfiehlt, eine speziell auf den Sunny Island abgestimmte DC-Sicherung der Firma enwitec electronic GmbH & Co.KG zu verwenden.
Die Sicherungseinsätze in der DC-Sicherung müssen ebenfalls auf den Sunny Island abgestimmt sein (siehe Installationsanleitung des Batterie-Wechselrichters Sunny Island).