Private Solaranlagenbetreiber profitieren durch sinkende Einspeisevergütungen immer weniger von der Einspeisung von selbsterzeugtem Strom aus Photovoltaikanlagen in das öffentliche Stromnetz. Aktuelle Gesetzesentwürfe sehen weitere Kürzungen vor und stellen die Branche vor neue Herausforderungen. Intelligente Lösungen zur effektiveren eigenen Nutzung der Energie - auch unabhängig von der direkten Sonneneinstrahlung - sind gefragt. Der Technologie-Konzern und Solarpionier Kyocera stellt auf der Intersolar in München (13.-15.06.2012, Stand: A3.240) erstmals ein Gesamtkonzept vor, das neben der Erzeugung auch die Speicherung von Sonnenenergie sowie Wärmegewinnung möglich macht. Das neue "All-in-One"-Konzept von Kyocera kombiniert Photovoltaik mit einer Lithium-Ionen-Batterie, einer Brennstoffzelle und einem intelligenten Energiemanagement-System (EMS).
Die Kyocera-Innovation setzt auf die Kombination von drei wesentlichen Bestandteilen: Photovoltaik, Energiespeichersystem und Kraft-Wärme-Kopplung. Photovoltaikmodule auf dem Dach produzieren Solarenergie. Diese kann mithilfe einer Lithium-Ionen-Batterie gespeichert und unabhängig von der Sonneneinstrahlung verbraucht werden. Eine im Haus installierte Brennstoffzelle produziert elektrische Energie und Wärme aus Erdgas, die zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung genutzt wird. Über das Energiemanagement-System werden die Energieflüsse zwischen Energieerzeugern, -verbrauchern und dem öffentlichen Stromnetz geregelt.
Sonnenenergie speichern, Wärme erzeugen
Die Lebensdauer der Lithium-Ionen-Batterie ist ca. fünfmal so hoch wie bei herkömmlichen Bleibatterien und das bei einer Kapazität von 7,1 kW/h. Das Speichermedium wiegt rund 200 Kilogramm bei einer Größe von 120x90x35cm. Über die installierte Brennstoffzelle wird elektrische Energie und Wärme aus Erdgas erzeugt. Die Energie wird ebenfalls in der Lithium-Ionen-Batterie gespeichert, während die Wärme direkt zur Warmwasserbereitung und zur Heizungsunterstützung genutzt wird.
Die Brennstoffzelle (SOFC-System) hat Kyocera in Zusammenarbeit mit den Unternehmen Osaka Gas, Aisin, Chofu und Toyota entwickelt. Das Kraft-Wärme-Kopplungs-System umfasst eine Warmwasserversorgungs- und Heizeinheit und erzielt einen Wirkungsgrad von 46,5%1 - den weltweit höchsten2 einer Brennstoffzelle für kleintechnische Einsätze. Die Gesamtenergieeffizienz des Systems beträgt 90%.1 Erreicht wird dies durch den Einsatz von Keramik für den energieerzeugenden Brennstoffzellenstack. Dadurch wird eine hohe Betriebstemperatur von 700-750°C in der Zelle erzielt; diese Wärmeenergie kann effizient genutzt werden, um Brauchgas in Wasserstoff umzuwandeln.
Energiemanagementsystem regelt Energieflüsse
Das Energiemanagement-System regelt die Energieflüsse zwischen Photovoltaikanlage, Lithium-Ionen-Batterie, Brennstoffzelle sowie dem öffentlichen Stromnetz - individuell nach Energieerzeugung und -bedarf des Haushaltes. Das bedeutet: In Zeiten des Spitzenverbrauchs wird erst der gespeicherte Solarstrom verbraucht, bevor Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen wird. Darüber hinaus hält das Energiemanagement-System auch bei Stromausfällen die Stromversorgung aufrecht.
Das EMS ist das Ergebnis langjähriger Forschung und Entwicklung. Derzeit arbeitet Kyocera daran, das innovative System an die Anforderungen im europäischen Markt anzupassen.
1 Angabe für den unteren Heizwert (Lower Heating Value - LHV). Heizwert exklusive des Brennwerts der latenten Wärme für die Kondensation von Dampf, der bei einer vollständigen Verbrennung von Brenngas entsteht.
2 Für Brennstoffzellen-Kraft-Wärme-Kopplungs-Systeme für den kleintechnischen Einsatz. Stand 13 März 2012, basierend auf Forschungen von Osaka Gas.
Die Kyocera-Innovation setzt auf die Kombination von drei wesentlichen Bestandteilen: Photovoltaik, Energiespeichersystem und Kraft-Wärme-Kopplung. Photovoltaikmodule auf dem Dach produzieren Solarenergie. Diese kann mithilfe einer Lithium-Ionen-Batterie gespeichert und unabhängig von der Sonneneinstrahlung verbraucht werden. Eine im Haus installierte Brennstoffzelle produziert elektrische Energie und Wärme aus Erdgas, die zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung genutzt wird. Über das Energiemanagement-System werden die Energieflüsse zwischen Energieerzeugern, -verbrauchern und dem öffentlichen Stromnetz geregelt.
Sonnenenergie speichern, Wärme erzeugen
Die Lebensdauer der Lithium-Ionen-Batterie ist ca. fünfmal so hoch wie bei herkömmlichen Bleibatterien und das bei einer Kapazität von 7,1 kW/h. Das Speichermedium wiegt rund 200 Kilogramm bei einer Größe von 120x90x35cm. Über die installierte Brennstoffzelle wird elektrische Energie und Wärme aus Erdgas erzeugt. Die Energie wird ebenfalls in der Lithium-Ionen-Batterie gespeichert, während die Wärme direkt zur Warmwasserbereitung und zur Heizungsunterstützung genutzt wird.
Die Brennstoffzelle (SOFC-System) hat Kyocera in Zusammenarbeit mit den Unternehmen Osaka Gas, Aisin, Chofu und Toyota entwickelt. Das Kraft-Wärme-Kopplungs-System umfasst eine Warmwasserversorgungs- und Heizeinheit und erzielt einen Wirkungsgrad von 46,5%1 - den weltweit höchsten2 einer Brennstoffzelle für kleintechnische Einsätze. Die Gesamtenergieeffizienz des Systems beträgt 90%.1 Erreicht wird dies durch den Einsatz von Keramik für den energieerzeugenden Brennstoffzellenstack. Dadurch wird eine hohe Betriebstemperatur von 700-750°C in der Zelle erzielt; diese Wärmeenergie kann effizient genutzt werden, um Brauchgas in Wasserstoff umzuwandeln.
Energiemanagementsystem regelt Energieflüsse
Das Energiemanagement-System regelt die Energieflüsse zwischen Photovoltaikanlage, Lithium-Ionen-Batterie, Brennstoffzelle sowie dem öffentlichen Stromnetz - individuell nach Energieerzeugung und -bedarf des Haushaltes. Das bedeutet: In Zeiten des Spitzenverbrauchs wird erst der gespeicherte Solarstrom verbraucht, bevor Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen wird. Darüber hinaus hält das Energiemanagement-System auch bei Stromausfällen die Stromversorgung aufrecht.
Das EMS ist das Ergebnis langjähriger Forschung und Entwicklung. Derzeit arbeitet Kyocera daran, das innovative System an die Anforderungen im europäischen Markt anzupassen.
1 Angabe für den unteren Heizwert (Lower Heating Value - LHV). Heizwert exklusive des Brennwerts der latenten Wärme für die Kondensation von Dampf, der bei einer vollständigen Verbrennung von Brenngas entsteht.
2 Für Brennstoffzellen-Kraft-Wärme-Kopplungs-Systeme für den kleintechnischen Einsatz. Stand 13 März 2012, basierend auf Forschungen von Osaka Gas.
