DER Kraftwerke, auch tragbare Stromgeneratoren genannt, sind in den letzten Monaten bei großen Marken wie Ecoflow, Bluetti, Jackery usw. immer beliebter geworden. Ursprünglich für Nomaden oder netzunabhängige Nutzer konzipiert, erfreuen sie sich im Wohnungsbau immer größerer Beliebtheit. Angesichts der steigenden Strompreise und der Gefahr von Stromausfällen in bestimmten Regionen rüsten sich Haushalte immer mehr darauf, etwaige Netzausfälle zu überstehen, aber auch billigeren oder sogar kostenlosen Strom zu speichern (z. B. dank Solarenergie), um ihn dann zu nutzen, wenn die Energie am teuersten ist. Angesichts der Begeisterung der breiten Öffentlichkeit für diese Art von Ausrüstung drängen die Hersteller in diesen Bereich:IFA 2023 Berlin Wir hatten mehr als sechzig Hersteller, die diesen Batterietyp anboten, teilweise zu sehr unterschiedlichen Preisen! Diese Geräte nutzen jedoch unterschiedliche Batterietechnologien zur Speicherung und Bereitstellung von Strom, und nicht alle sind gleich. Werfen wir also einen Blick auf die wichtigsten in Kraftwerken eingesetzten Batterietechnologien und ihre Vor- und Nachteile.
Blei-Säure-Batterien
Blei-Säure-Batterien sind eine seit Jahrzehnten bewährte und weit verbreitete Technologie. Sie basieren auf Bleiplatten, die in einen Schwefelsäureelektrolyten getaucht sind. Sie sind günstiger und für Personen mit begrenztem Budget geeignet. Sie sind auch in verschiedenen Größen erhältlich, um unterschiedlichen Anforderungen gerecht zu werden. Allerdings sind sie schwerer und haben eine kürzere Lebensdauer als andere Technologien (500 bis 1200 Zyklen).
Ältere Modelle von PowerStations wie die Yeti 400 von GoalZero verwenden beispielsweise versiegelte Blei-Säure-Batterien.
Lithium-Ionen-Batterien
Lithium-Ionen-Batterien werden häufig in elektronischen Geräten und Elektrofahrzeugen verwendet. Sie funktionieren durch eine chemische Reaktion zwischen Lithium und anderen Materialien.
Aufgrund ihres geringen Gewichts, der hohen Energiedichte, der relativ langen Lebensdauer und der guten Hochentladungsleistung werden sie häufig in Kraftwerken eingesetzt. Sie sind vielseitig und für viele Anwendungen geeignet. Sie können jedoch teurer sein als einige andere Technologien. Ihre Autonomie beträgt ca. 800 Zyklen.
Anker nutzt diese Technologie beispielsweise in seinem Kraftwerk PowerHouse II 400, oder sogar EcoFlow in seinen Delta-Generatoren und River (erste Generation).
Seien Sie jedoch vorsichtig, es gibt verschiedene Lithium-Ionen-Technologien, die mehr oder weniger effizient sind. Die letzte Solarstation Sunologie PLAYMaxBeispielsweise kommt ein Lithium-Ionen-Akku zum Einsatz, der aber dank neuer LG-Zellen 2500 Zyklen zu 100 % garantiert.
Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LiFePO4).
LiFePO4-Batterien sind eine Variante von Lithium-Ionen-Batterien, die Eisenphosphat anstelle von Kobalt oder Mangan verwenden. Sie sind für ihre Stabilität bekannt.
Sie werden für ihre erhöhte Sicherheit im Vergleich zu Standard-Lithium-Ionen-Batterien, ihre längere Lebensdauer und ihre gleichbleibende Hochentladeleistung geschätzt. Sie sind eine ausgezeichnete Wahl, wenn es auf Sicherheit und Zuverlässigkeit ankommt, auch wenn die Anschaffungskosten möglicherweise höher sind als bei Blei-Säure-Batterien.
Dies ist heute die Technologie, die am häufigsten bei hochwertigen PowerStations verwendet wird, da sie eine viel längere Lebensdauer ermöglicht, im Allgemeinen mit 3500 Zyklen im Vergleich zu 800 Zyklen bei einer klassischen Lithium-Ionen-Batterie. Es kommt auch bei der gesamten neuen Ecoflow-Reihe (Delta 2 und River 2) und beispielsweise bei den meisten Modellen von Bluetti zum Einsatz (die Modelle AC200Max oder AC180 integrieren LiFePO4-Batterien).
Nickel-Cadmium-Batterien (NiCd).
NiCd-Akkus nutzen Nickel und Cadmium zur Energiespeicherung. Sie werden immer seltener verwendet, da sie giftige Schwermetalle enthalten. Sie sind für eine Lebensdauer von ca. 1500 Zyklen ausgelegt.
Nickel-Metallhydrid-Akkus (NiMH).
NiMH-Akkus nutzen Nickel, metallischen Wasserstoff und andere Verbindungen zur Energiespeicherung. Sie werden im Allgemeinen für eine Lebensdauer von 500 bis 1000 Zyklen angegeben.
Diese Technologie wird beispielsweise in bestimmten Yeti-Kraftwerken von Goal Zero oder Duracell eingesetzt.
Natrium-Ionen-Batterien
Natrium-Ionen-Batterien wurden in den 1970er Jahren entwickelt, aber schnell von Lithium-Ionen-Batterien verdrängt. Es handelt sich jedoch um eine Lösung, die im Rahmen der Erforschung von Alternativen zu Lithium wieder in den Vordergrund rückt, da letzteres geografisch auf nur wenige Vorkommen beschränkt ist, in begrenzten Mengen vorhanden ist und der Preis daher aufgrund der Nachfrageexplosion erheblich gestiegen ist. Wir haben auch die Auswirkungen des Krieges auf die Ukraine gesehen, die eine der Hauptursachen dafür ist: Es wurde sehr schwierig, Lithium-Ionen-Batterien zu finden.
Die Natrium-Ionen-Technologie ist vielversprechend, da sie eine hohe Energiedichte bietet und vor allem Natrium in der Natur reichlich vorhanden ist. Nur noch wenige Produkte verwenden diesen Batterietyp, aber die Hersteller haben bereits einige Ankündigungen gemacht, wie z Biwatt-Energie. Dieser Hersteller kündigt außerdem eine fünf- bis sechsmal längere Lebensdauer als Lithium-Ionen-Akkus, eine hervorragende Zuverlässigkeit auch bei starker Kälte und ein sehr schnelles Laden an. Daher handelt es sich um eine Technologie, die man für die Zukunft im Auge behalten sollte.
Metall-Wasserstoff-Batterien
Metall-Wasserstoff-Batterien, auch Metall-Wasserstoff-Hybridbatterien oder MH-Batterien genannt, sind wiederaufladbare Batterien, die Wasserstoff als aktives Material zum Speichern und Freigeben elektrischer Energie verwenden. Diese Batterien vereinen die Eigenschaften von Metallhydridbatterien und Wasserstoffbrennstoffzellen und stellen so eine effiziente und vielseitige Stromquelle dar. Sie werden insbesondere für Wasserstofffahrzeuge, große Energiespeicher (insbesondere in Speichersystemen für erneuerbare Energien) oder sogar in Raumfahrtanwendungen (aufgrund ihrer hohen Energiedichte und Zuverlässigkeit) eingesetzt. Sie gelten für eine Lebensdauer von 30.000 Zyklen, also mehr als 30 Jahren.
Die fortlaufende Forschung auf dem Gebiet der Metall-Wasserstoff-Batterien zielt darauf ab, deren Effizienz, Haltbarkeit und Kosten zu verbessern. Neue technologische Fortschritte könnten diese Batterien gegenüber anderen Energiespeicherlösungen wettbewerbsfähiger machen. Obwohl die Kosten immer noch sehr hoch sind, gefällt es den Herstellern Verärgert bieten bereits Speicherlösungen für Privathaushalte an.
Metall-Wasserstoff-Batterien sind daher eine vielversprechende Technologie für Energiespeicher und nachhaltige Mobilitätsanwendungen und bieten eine reversible und effiziente Lösung zur Wasserstoffspeicherung. Ihre flächendeckende Einführung wird jedoch von der Bewältigung der mit dieser Technologie verbundenen technischen und wirtschaftlichen Herausforderungen abhängen.
Abschluss
Es gibt keine einheitliche Antwort auf die Frage, welche Batterietechnologie für Kraftwerke am besten geeignet ist, da die Wahl von den spezifischen Bedürfnissen des Benutzers und den Kompromissen abhängt, die er in Bezug auf Kosten, Kapazität, Gewicht und Lebensdauer eingehen möchte. Jede Batterietechnologie hat ihre eigenen Vor- und Nachteile, sodass keine davon absolut als „beste“ bezeichnet werden kann. Allerdings scheint die Lithiumeisenphosphat-Technologie (LiFePO4) heute von Herstellern bevorzugt zu werden, die effiziente Kraftwerke mit einer langen Lebensdauer anbieten möchten. Allerdings müssen wir die Natrium-Ionen- und Metall-Wasserstoff-Technologien im Auge behalten, die sich insbesondere für größere Speicher in Privathaushalten als sehr vielversprechend erweisen!
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