Off-Grid-Solarenergie : Wie funktioniert ein netzunabhängiges Solarstromsystem?

Off-Grid-Solar bedeutet, dass Sie Ihren gesamten Energiebedarf vollständig durch die Kraft der Sonne decken können, ohne Unterstützung durch das Stromnetz.

Um dies zu erreichen, müssen Sie am Ort des Energieverbrauchs (Ihrem Zuhause) eine Solarstromanlage in Verbindung mit einem Energiespeicher, z.

B.

einer Solarbatterie, aufbauen.

Einst eine netzunabhängige Solaranlage zu realisieren, galt aufgrund des enormen Platzbedarfs und der damit verbundenen exorbitanten Kosten als Randkonzept.

Die Fortschritte in der Solartechnologie in den letzten Jahrzehnten haben die Solartechnologie jedoch effektiver und kostengünstiger gemacht und damit zum Mainstreaming der Solarenergie beigetragen.

Wohnmobile und ländliche Hütten, die ausschließlich mit netzfernen Solaranlagen betrieben werden, sind am Straßenrand und auf dem Land bereits ein einigermaßen regelmäßiger Anblick.

Vor dem Kauf erfährt man alles, was man über netzunabhängige Solaranlagen wissen sollte.

Ob eine netzunabhängige Solaranlage für Sie ideal ist oder nicht, der Artikel führt Sie durch den Prozess der Auswahl des für Ihre Bedürfnisse am besten geeigneten Systems.

Was genau ist eine netzunabhängige Solarstromanlage?

Während viele Leute sofort an Solarmodule denken, wenn sie den Begriff "Off-Grid-Solar" hören, müssen in Wahrheit viele andere Komponenten einbezogen werden, um ein voll funktionsfähiges Off-Grid-PV-System zu haben.

Eine vollständige netzunabhängige Solaranlage ist etwas, das mit allen wesentlichen Geräten ausgestattet ist, um Solarenergie vor Ort zu erzeugen, zu speichern und bereitzustellen.

Sie werden auch als „Insel-Solarstromanlagen“ bezeichnet, da sie unabhängig von einer externen Stromquelle arbeiten und keinen Netzanschluss benötigen.

Anstatt sich auf die Sonne zu verlassen, um Strom zu liefern, wenn sie nicht zugänglich ist, wie bei anderen Arten von Solaranlagen, wie das typischere netzgekoppelte Solarsystem, sind die netzunabhängigen Solarsysteme auf Batterien angewiesen, um Strom zu liefern, wenn die Sonne nicht vorhanden ist .

Batterien hingegen sind extrem teuer – deutlich teurer als Solarmodule, mit denen sie verwendet werden.

Da netzunabhängige Solaranlagen viel Batteriespeicher benötigen, sind sie deutlich teurer als netzgekoppelte Solaranlagen.

Was unterscheidet Off-Grid-Solar von On-Grid-Solar?

Netzunabhängige Solaranlagen bieten gegenüber anderen Solaranlagen einen Vorteil: Sie sind nicht vom Netz abhängig.

Die Batterie ist die betreffende Komponente.

Wenn Sie Ihre Wohnung an das Stromnetz angeschlossen lassen, benötigen Sie weder eine Batterie noch eine Möglichkeit zum Speichern von Energie.

Sollte Ihre Solaranlage nicht genügend Strom erzeugen, würde Ihr Haus Strom einfach aus den zu diesem Zeitpunkt noch angeschlossenen Stromleitungen beziehen.

Am Ende hat das von Ihnen gewählte System mehr mit Ihren Anforderungen zu tun als mit allem anderen.

Selbst wenn Sie sich für ein netzunabhängiges Leben entscheiden, benötigen Sie eine dritte Stromquelle (normalerweise einen Generator), um an bewölkten Wintertagen Strom zu erzeugen.

Welche Anwendungen gibt es für netzferne Solarenergie?

Skalierbarkeit und Modularität, die sich auf den Grad beziehen, bis zu dem eine Komponente einer Solarenergieanlage abgetrennt und für eine Vielfalt und Flexibilität in der Nutzung neu kombiniert werden kann, sind zwei der wichtigsten Vorteile der Solarenergie als erneuerbare Energiequelle.

Es ist auf allen Ebenen wirksam, von kleinen Geräten wie den Solarladegeräten bis hin zu großen Systemen, die eine Fabrik und darüber hinaus mit Strom versorgen können.

Hier sind einige Beispiele für netzunabhängige Solaranwendungen, die häufig anzutreffen sind:

• Aufladen eines tragbaren Tablet- oder Telefonladegeräts

• Betrieb der Geräte in einem Wohnmobil

• Strom produzieren für kleine Häuschen

• Versorgung kleiner energieeffizienter Wohnungen mit Strom

Im Folgenden sind Situationen aufgeführt, in denen netzunabhängige Solarsysteme nicht wirklich sinnvoll sind: Orte, an denen ein einfacher Zugang zu Netzstrom besteht.

Der Begriff "Haus" bezieht sich auf einen Umstand, in dem jemand versucht, ein Haus in einem Vorort, einer Stadt oder einer Kleinstadt zu betreiben.

Je nach Ökonomie der Solarenergie an Ihrem Standort können Sie deutlich mehr Geld sparen, indem Sie ein netzgekoppeltes oder hybrides Solarpanel-System anstelle eines Inselsystems installieren oder sogar nur Netzstrom verwenden.

Welche Art von Ausrüstung wird für eine netzunabhängige Solaranlage benötigt?

Nachfolgend finden Sie eine Bestandsaufnahme aller Geräte, die für ein voll funktionsfähiges netzunabhängiges Solarsystem erforderlich sind:

• Installation von Sonnenkollektoren

• Solarladeregler

• Solarwechselrichter

• Solarbatterien

• Montage- und Regalsysteme

So berechnen Sie die Größe der netzunabhängigen Solaranlage

Wenn es um den Aufbau einer netzunabhängigen Solaranlage geht, ist die Ermittlung der benötigten Menge der Anlage entscheidend und muss so früh wie möglich in Angriff genommen werden.

Dies hat Auswirkungen auf die Art der benötigten Ausrüstung, den Arbeitsaufwand für die Installation und natürlich die Gesamtkosten des Auftrags.

Die Größe einer Solaranlage wird durch die Energiemenge bestimmt, die die Anlage produzieren muss.

Es gibt zwei verschiedene Methoden, um die benötigte Anzahl zu bestimmen, und beide basieren auf den folgenden:

• Die aktuelle Nutzung

• Auswertung der Belastung

Auswahl der passenden Solaranlage nach Verbrauch

Wenn Sie Ihre bisherige Lebensweise beibehalten und den Übergang von netzgekoppelter zu netzunabhängiger Solarenergie vollziehen möchten, ist dies die richtige Wahl für Sie.

Ihren Stromverbrauch in Kilowattstunden können Sie ganz einfach anhand Ihrer monatlichen Stromrechnung ermitteln.

Mit diesen Informationen können Sie das netzferne System dieser Größenordnung dimensionieren, obwohl Sie vielleicht etwas größer gehen möchten - sagen wir 10 % größer -, um die solare Ineffizienz zu berücksichtigen.

Berechnung der Größe einer Solaranlage anhand der Lastbewertung

Die zweite Alternative besteht darin, eine umfassende Lastbewertung durchzuführen, um festzustellen, wie viel Strom Sie benötigen.

1. Bestimmen Sie die gesamte benötigte Strommenge

Beginnen Sie damit, eine Liste aller Geräte zu erstellen, die Sie verwenden möchten, sowie die Anzahl der Stunden, die Sie voraussichtlich damit verbringen werden, diese zu verwenden.

Mit dieser Methode können Sie den Stromverbrauch jedes Geräts einzeln sowie den gesamten Stromverbrauch über einen Tag berechnen.

Wenn Sie wissen, wie viele kWh Sie an einem Tag verbrauchen, können Sie die Größe des Solarpanel-Arrays und des benötigten Solarbatteriespeichers bestimmen.

2. Berechnen Sie den Bedarf für die momentane Last

Abgesehen davon müssen Sie herausfinden, wie viele Geräte Sie gleichzeitig betreiben können.

Dies hilft Ihnen bei der Berechnung Ihres unmittelbaren Wattbedarfs, den Sie kennen müssen, um Ihren Wechselrichter angemessen dimensionieren zu können (der Wechselrichter betreibt die AC-Lasten).

3. Wählen Sie den benötigten Batteriespeicherplatz aus

Danach müssen Sie bestimmen, wie viel Stromspeicher Sie benötigen.

Sie möchten Ihren Verbrauch für einen Tag decken oder zusätzliche Backup-Kapazität zur Verfügung haben?

Im Allgemeinen gilt, wenn es um das Backup von Solarbatterien geht, dass Sie während der geschäftigsten Zeit des Jahres für Ihre Solaranlage genügend Speicher für mindestens 2 bis 3 Tage benötigen.

4. Erstellen Sie ein System basierend auf der Nummer, die Sie in den Schritten 1-3 ausgewählt haben

Für Hersteller von Solaranlagen sind es im Allgemeinen ausreichende Informationen, um ein vollständiges Off-Grid-Kit für Sie anzupassen, indem Sie einfach die Größen dieser drei kritischen Komponenten kennen: Wechselrichter, Solarmodule und Batteriespeicher.

Was genau ist eine Off-Grid-Batterie?

Vielleicht denken Sie zunächst an eine modifizierte Fahrzeugbatterie, wenn Sie an Solarbatterien denken.

Sie sind jedoch deutlich größer als die übliche Fahrzeugbatterie.

Off-Grid-Batterien, oft auch als Solarbatterien bekannt, sind im Wesentlichen sehr große zyklenfeste Batterien.

Sie sind in verschiedenen Größen erhältlich.

Einige sind relativ klein, während andere ziemlich groß sind.

Bevor Sie eine Solarbatterie kaufen, sollten Sie sicherstellen, dass sie groß genug ist, um der Last, die Sie mit Strom versorgen möchten, standzuhalten, und dass sie über genügend Kapazität verfügt, um den gesamten Strombedarf Ihres Hauses zu decken.

Zweitens möchten Sie sicher sein, dass es von hoher Qualität ist und lange hält.

Die Kosten für Solarbatterien können unerschwinglich hoch sein, und Sie möchten sie nicht regelmäßig kaufen.

Die Kosten einer Batterie werden durch die Art der Batterie beeinflusst.

Die als Absorbent Glass Mat (AGM)-Batterien bekannte Batterietechnologie wird aufgrund ihres geringen Wartungsaufwands, ihres Komforts und ihrer Erschwinglichkeit im Vergleich zu Lithiumbatterien immer beliebter für netzunabhängige Solarsysteme.

Off-Grid-Solar hat eine Reihe von Vorteilen

Mehr als 300.000 Haushalte werden voraussichtlich auf netzferne Energiequellen angewiesen sein, um ihren Energiebedarf zu decken.

Im Folgenden sind einige der Gründe aufgeführt, warum manche Menschen vom Stromnetz leben möchten.

Unabhängigkeit vom Stromnetz

Dies ist der Hauptgrund, warum netzferne Solarenergiesysteme Menschen in ihren Bann ziehen, die an Orten wohnen, die anfällig für Stromausfälle sind.

Wenn Sie an das Stromnetz angeschlossen sind, müssen Sie sich für den gesamten Energiebedarf und -bedarf auf eine externe Quelle verlassen: das Versorgungsunternehmen.

Wenn das Stromnetz ausfällt, fällt auch die Stromversorgung aus.

Wie diejenigen, die die Stromausfälle erlebt haben, bestätigen können, erkennen Sie erst, wenn Sie mit Stromausfällen und Stromausfällen konfrontiert sind, wie abhängig Sie geworden sind.

Das ist gut für die Umwelt

Das netzunabhängige Wohnen bietet auch den zusätzlichen Vorteil, die CO2-Emissionen zu reduzieren.

Da der überwiegende Teil des über das Netz verteilten Stroms durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe erzeugt wird, kann die Erzeugung Ihres Stroms aus erneuerbaren Ressourcen (Wind, Sonne und Wasserkraft) Ihnen helfen, Ihren CO2-Fußabdruck drastisch zu senken.

Ermutigt Menschen zu einem umweltfreundlicheren Lebensstil

Es ist schwierig, Ihre Energieverbrauchsgewohnheiten zu verfolgen, wenn Sie an das Stromnetz angeschlossen sind - Sie verbrauchen Strom, zahlen eine Rechnung, wenn sie ankommt, also ist der Stromverbrauch vorbei.

Es trennt Sie sowohl von der Stromquelle als auch von dem Ort, an dem sie verwendet wird.

Wenn Sie vom Netz leben, ändert sich Ihre Sichtweise auf Elektrizität dramatisch und Sie werden einfallsreicher.

Um zu verhindern, dass Ihnen der Strom ausgeht, behalten Sie die Energieproduktion genau im Auge, auch wenn Sie Ihren Energieverbrauch neu bewerten und rechtfertigen.

Es ist häufig die einzige praktikable Option.

Wenn Sie ein Gebäude an einem weit entfernten Ort betreiben möchten, wie z.

B.

ein Cottage tief im Wald, besteht die Möglichkeit, dass Sie keinen Anschluss an ein Stromnetz haben.

Wenn Sie das Versorgungsunternehmen anrufen, um eine Verbindung zu suchen, werden Sie mit Sicherheit darüber informiert, dass Sie sich außerhalb des Versorgungsbereichs befinden.

Alternativ können sie die Leitungen, die Sie mit dem Netz verbinden, für Sie verlegen – allerdings nur mit überhöhten Kosten.

Als Ergebnis müssen Sie Ihren Strom erzeugen.

Ein Backup-Generator könnte verwendet werden, aber der Brennstoff ist teuer, und erneuerbare Energiequellen wie Wasserkraft und Wind sind an den meisten Orten nicht leicht verfügbar.

Daher ist Solarstrom die einzige praktikable Option zur netzunabhängigen Stromerzeugung.

Auf der anderen Seite hat Solarstrom mehrere Nachteile.

Obwohl Solarenergie mehrere wichtige Vorteile bietet, entscheiden sich die meisten Menschen aus verschiedenen Gründen für den Anschluss an das Stromnetz, obwohl sie Solaranlagen auf ihren Dächern installieren.

Herausforderungen mit Off-Grid Power

Einige der wichtigsten Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Leben ohne Stromnetz mit Strombedarf sind wie folgt:

Das Leben außerhalb des Stromnetzes kann gegen das Gesetz an Ihrem Wohnort verstoßen

Während jedoch die Installation von Sonnenkollektoren und die Stromerzeugung in verschiedenen Ländern immer beliebter werden, ist es rechtswidrig, sich vollständig vom Netz zu trennen.

Solche gesetzlichen Beschränkungen für den Off-Grid-Betrieb sind in Metropolregionen weiter verbreitet als in ländlicheren Gegenden, und in ländlichen Gebieten sind sie oft strenger.

Off-Grid-Solaranlagen sind teuer

Es ist ziemlich teuer, ein Solarpanel-System zu installieren, das den gesamten Energiebedarf eines Hauses decken kann.

Wenn Sie es mit einem netzgekoppelten Solarsystem vergleichen, erfordert das netzunabhängige Solarsystem größere Module, einen höheren Spannungs-Kapazitätswandler und eine beträchtliche Menge an Solarbatteriespeicher.

Da es kein Stromnetz gibt, auf das Sie sich verlassen können, müssen Sie außerdem in einen gas- oder sogar dieselbetriebenen Notstromgenerator investieren, dessen Wartung extrem teuer ist.

Dies erhöht auch die Dringlichkeit, mit der Sie Fehler im Inselnetz beheben sollten, da auf die Generatoren nicht über einen längeren Zeitraum Verlass ist.

Off-Grid-Solar ist ein zeitaufwändiges Unterfangen

Die Entscheidung, genügend Energie zu produzieren, um den gesamten Bedarf Ihres Haushalts zu decken, ist ein schwieriges und zeitaufwändiges Unterfangen.

Es ist notwendig, ein einigermaßen tiefgehendes Verständnis der Funktionsweise von Elektrizität zu haben.

Da die Stromerzeugung eine exakte Wissenschaft ist, muss man viel Zeit aufwenden, um die spezifische Strommenge abzuschätzen, die je nach Energieverbrauchsmuster benötigt wird.

Um möglichst wenig Strom zu verschwenden, müssen Sie sich einige Zeit nehmen.

Da die Stromerzeugung unzuverlässig sein kann, müssen Sie außerdem Ihre Stromquelle jederzeit im Auge behalten.

Sie müssen sich auch mit den Geräten vertraut machen, die zur Stromerzeugung verwendet werden, und die Fähigkeit haben, auftretende Fehler zu beheben.

Es gibt bessere Optionen für die Notstromversorgung als die derzeit verfügbaren

Der wichtigste Grund, warum der Umzug vom Netz möglicherweise nicht die beste Option für Sie war, ist, dass es einfach eine bessere Wahl gibt.

Die Installation einer netzgekoppelten Solaranlage mit Batterie-Backup ist die schnellste und kostengünstigste Lösung, um sich vor Stromausfällen zu schützen und gleichzeitig Stromkosten zu sparen und die Umwelt zu schonen.

Ein hybrides Solarsystem ist ein anderer Begriff, der verwendet wird, um diese Art von Einrichtung zu beschreiben.

Diese „hybriden“ Systeme, die Batterielösungen nutzen, sind kostengünstiger als die netzunabhängigen Systeme und kommen auch für staatliche Förderungen in Frage.

Off-Grid-Solar erfordert erhebliche Veränderungen in der Lebensweise

Wenn Sie mit jemandem sprechen, der eine netzunabhängige Solaranlage hat, werden Ihnen alle dasselbe sagen: Die Abhängigkeit von netzfernem Strom zwingt Sie dazu, Ihr Verhältnis zu Strom und Ihren Lebensstil grundlegend zu überdenken.

Aufgrund der hohen Kosten für netzunabhängige Solarenergie sind Hausbesitzer gezwungen, sehr kleine Systeme zu installieren.

Schlechtes Wetter kann die verfügbare Strommenge erheblich reduzieren: Ein bewölkter Tag kann zu Leistungseinbußen von bis zu 50 % oder mehr führen.

Da Sie nicht in der Lage sind, mehr Energie zu erzeugen, bleiben Sie gefangen.

Man muss entweder warten, bis die Sonne wieder scheint, oder einen Backup-Dieselgenerator verwenden, um Strom zu liefern, bis die Sonne zurückkehrt (wenn man einen hat).

Die erste Wahl ist extrem unbequem, während die zweite extrem teuer ist.

Diese Einschränkungen können sich auf jeden Aspekt des Lebens auswirken.

Viele netzferne Haushalte behaupten zum Beispiel, dass die Notwendigkeit, Strom zu sparen, Wassereinsparungen erfordert, da Wasserpumpen eine erhebliche Menge Energie verbrauchen; Dies führt zu kürzeren Duschen und weitaus seltenerem Spülen.

Die deutlich energieintensivere Klimaanlage kann, wenn überhaupt, nur kurzzeitig genutzt werden.

Ist eine netzunabhängige Solaranlage die beste Option für Sie?

Wenn es schwierig (oder unmöglich) ist, an das Stromnetz anzuschließen, ist netzunabhängige Solarenergie bei weitem die bequemste Energiequelle.

Stellen Sie sich einen Campingfan vor, der auf Sonnenenergie verzichtet und einen Generator vorzieht, der ebenfalls groß und laut ist und teuren Kraftstoff benötigt.

Es ist schwer, sich einen solchen Menschen vorzustellen.

Es ist auch häufig die kostengünstigste Alternative für Menschen, die einen kohlenstoffarmen und umweltbewussten Lebensstil führen möchten.

Andere erneuerbare Energiequellen wie Wind- und Wasserkraft sind nicht nur teurer, sondern erfordern auch die Verfügbarkeit stabiler Wind- und Wasserressourcen.

Für diejenigen, die durchschnittliche Hausbesitzer sind, die in oder in der Nähe einer Stadt oder eines Ortes leben, ist jedoch ein netzfernes Leben fast wahrscheinlich keine Option.

Dies liegt daran, dass die netzunabhängigen Solarsysteme für Häuser teuer sind und daher kaum Einsparungen gegenüber herkömmlichem Netzstrom bieten.

Abgesehen davon sind Hausbesitzer aufgrund der hohen Kosten für netzunabhängige Solarenergie gezwungen, bescheidene Systeme zu bauen, und der magere Strom, den sie produzieren, zwingt sie, im Austausch für die begrenzte Energie, die sie geben, erhebliche Zugeständnisse im Lebensstil zu machen.

Wer mehr Wert auf finanzielle Einsparungen legt, sollte sich netzgekoppelte Solaranlagen anschauen.

Da sie die günstigste Methode für den Solarbetrieb sind, können sie je nach Bundesstaat Einsparungen von etwa 100.000 US-Dollar oder mehr erzielen.

Darüber hinaus stellt der Netzanschluss sicher, dass Sie regelmäßig über den gesamten benötigten Strom verfügen.

Überblick über die Funktionsweise eines netzunabhängigen Solarstromsystems

Ein netzunabhängiges Solarsystem verwendet Batteriespeicher, Sonnenkollektoren und andere Zusatzgeräte, um Strom an einen Ort zu liefern, der nicht an das Stromnetz angeschlossen ist.

Es kann für eine Vielzahl von Dingen verwendet werden, einschließlich der Stromversorgung von Campingplätzen, Wohnmobilen, Booten, isolierten Hütten und sogar Einfamilienhäusern.

Bevor Sie ein Off-Grid-System kaufen, müssen Sie die Größe des Systems bestimmen, das Sie benötigen.

Es gibt zwei Möglichkeiten, dies herauszufinden: entweder durch einen Blick auf Ihren aktuellen Stromverbrauch oder durch eine umfassende Lastbewertung Ihrer elektrischen Ausrüstung.

Wenn Sie auf der Suche nach einer wirtschaftlicheren Methode für den Solarbetrieb sind, kann eine netzgekoppelte Solaranlage eine gute Option für Sie sein.