Hvordan fungerer egentlig et batteri?
Strømlagring er et viktig område for fremtidens bærekraftige teknologi
Batterier er overalt – i mobilen, bilen og nå også i bygg! Men hvordan fungerer de egentlig, og hvordan kan batteri som energilagring gjøre bygg mer miljøvennlige og lønnsomme? La oss forklare det på en enkel måte.
Hva er et batteri?
Hva er et batteri, sånn egentlig?
Vi bruker batteri, eller lagret energi, mer og mer hver eneste dag. Batterilagring vil få en større betydning for deg og meg i fremtiden. Så kanskje det er greit å kunne mer om dette…
Et batteri er en enhet som lagrer elektrisk energi og frigjør den når det er behov. Det fungerer ved hjelp av elektrokjemiske reaksjoner mellom to elektroder – en anode og en katode – som er nedsenket i en elektrolytt. Når en elektrisk krets kobles til, skaper reaksjonene en strøm av elektroner som gir energi til enhetene som er koblet til batteriet.
Anode
Den negative elektroden i batteriet hvor oksidasjon skjer, noe som frigjør elektroner til den ytre kretsen. Altså: minus siden på et batteri– Der strømmen starter sin reise.
Katode
Den positive elektroden hvor reduksjon skjer, som tar imot elektronene og fullfører kretsløpet. Altså pluss siden på et batteri – Dit strømmen beveger seg.
Elektrolytt
En kjemisk løsning eller faststoff som muliggjør ionetransport mellom anoden og katoden, slik at den elektrokjemiske reaksjonen kan fortsette.
Hvordan lagres strøm i et batteri?
Strøm i et batteri lagres med hjelp av en kjemisk reaksjon mellom anoden og katoden, som skaper en elektrisk spenningsforskjell. Når batteriet er koblet til en krets, flyter elektroner fra anoden til katoden gjennom den ytre kretsen, mens ioner beveger seg gjennom elektrolytten for å opprettholde balansen i systemet.
Hvor lenge strøm kan oppbevares i et batteri avhenger av batteritype, temperaturforhold og hvorvidt det er i bruk. Generelt sett kan litium-ion-batterier beholde strøm i flere måneder uten vesentlig tap, mens blybatterier kan miste ladning raskere. Flowbatterier har derimot en nær ubegrenset lagringstid så lenge elektrolytten oppbevares separat.
Typer batterier
Batterier kommer i mange former og størrelser, men de mest relevante for bygg er:
Litium-ion-batterier
Effektive, lang levetid og vanlig i både små og store energilagringssystemer. De har høy energitetthet og lavt vedlikehold, men kan være kostbare og krever bærekraftig resirkulering.
Blybatterier
Eldre teknologi, men fortsatt brukt i enkelte stasjonære lagringssystemer. De er billigere enn litium-ion-batterier, men har kortere levetid og lavere effektivitet, noe som gjør dem mindre bærekraftige på lang sikt.
Natrium-ion- og flowbatterier
Nye løsninger som kan være mer bærekraftige på sikt. Natrium-ion-batterier har lavere kostnader og er laget av mer tilgjengelige materialer enn litium, mens flowbatterier er best egnet for stasjonær lagring på grunn av deres lange levetid og mulighet for skalerbarhet.
Hvorfor ha batterier i bygg?
Solcelleanlegg og batteri er smart energistyring
Reduser kostnader enda mer og spar miljøet ved å bruke solenergien optimalt med batterilagring
Batterier spiller en stadig større rolle i energistyring for bygg. De kan lagre energi fra solcelleanlegg eller andre fornybare kilder og levere den når behovet er størst, noe som reduserer kostnader, øker energieffektiviteten og du kan faktisk tjene penger på det.
Fordeler med batterilagring i nybygg, næringsbygg og borettslag
Batterilagering til bygg er enda mer bærekraftig og lønnsomt!
Reduser nettleie og strømregningen, bruk mer av solenergien som produseres, ha backup for nødstrøm og reduser CO2 utslipp
Reduserte strømkostnader
Ved å lagre strøm når prisene er lave og bruke den når prisene er høye, kan bygg senke sine energikostnader.
Reduserer nettleie
Batterier kan jevne ut forbruket til bygget, og dermed redusere den delen av nettleien hvor man betaler for høy effekt, effektleddet.
Reduser strøm og nettleie regningen med batteri
Lagre strøm når kWh pris og effekten er lavest, og bruk lagret strøm fra batteri når prisene og effekttoppen er høyest. Det reduserer strømkostandene dine
Bedre utnyttelse av solenergi
Solcelleanlegg produserer i noen tilfeller mer strøm enn bygget bruker midt på dagen. Et batteri kan lagre overskuddet for bruk senere.
Nødstrøm
Batterier kan fungere som backup ved strømbrudd, noe som sikrer kontinuerlig drift.
Bærekraftig energiforbruk
Mindre avhengighet av strøm fra fossile kilder gir et lavere CO₂-avtrykk.
Batterier i nybygg
Nybygg har muligheten til å integrere batterilagring fra starten av, noe som gir store fordeler.
Batteri med fra forprosjekteringen reduserer byggekostanden, og øker miljø poeng
Øk miljøpoeng og lønnsomhet til nybygget uten investeringskostnader med solar as a service inkludert batterilagring
Hvorfor inkludere batterier i nybygg?
Bedre energimerking
Bygg med lagringssystemer får ofte bedre energimerking og verdi.
Fremtidssikret energiløsning
Redusert avhengighet av eksterne kraftkilder.
Bruk av ren batterilagret solenergi reduserer fossilt strømforbruk
Bruk av egenprodusert og lagret solenergi eller ren strøm bidrar til det grønne skiftet og øker miljøpoeng
Batteri installasjon rimeligere på nybygg
Ved nybygg bør man sette av plass og tilpasse det elektriske anlegget helt fra planleggingsstadiet, som gjør at batteriinstallasjonen blir rimeligere
Hva er riktig batteristørrelse til nybygg, næringsbygg og borettslag?
Når du vurderer et batteri til energilagring i et bygg, er det flere faktorer som påvirker batteriets størrelse og kapasitet:
1. Forbruksmønsteret ditt
Hvor mye strøm bruker bygget, og når på døgnet bruker du mest strøm? Batteriets størrelse bør være tilpasset byggets energibehov. Hvis du har et høyt energiforbruk i løpet av dagen, men får mye solenergi på dagtid, kan et batteri som lagrer overskuddsstrøm være ideelt. På den annen side, hvis du har høyere energiforbruk på kvelden eller natten, bør batteriet ha tilstrekkelig kapasitet til å dekke dette behovet.
2. Solcelleanleggets størrelse
Batteriets kapasitet bør også matche størrelsen på solcelleanlegget. Hvis anlegget er stort og genererer mye energi i løpet av dagen, bør batteriet kunne lagre tilstrekkelig energi for å dekke behovet på kveldstid eller i perioder med lite sol.
3. Begrensninger på anlegget
Effekten, kW på det elektriske anlegget kan også sette begrensinger på kapasiteten
Hvordan beregne batterikapasitet og størrelse?
Batteriets størrelse til bygg avhenger av hva batteriet skal brukes til?
Hvor stort er solcelleanlegget og kapasiteten til det elektriske anlegget? .. det er mange faktorer som spiller inn ved beregning av batteristørrelse.
Batterikapasitet beregnes i hovedsak med to faktorer, effekt og energi- kW og kWh. Den ene angir hvor mye effekt man kan lade inn og ut av batteriet. Det kan sammenlignes med strømningsmengden av vann i et rør. Den andre går på hvor mye energi batteriet kan lagre, dette kan sammenlignes med hvor mye vann man kan lagre i en bøtte.
Les mer om forskjellen på kW og kWh her
For å beregne dette, trenger du informasjon om:
· Hva skal batteriet brukes til? Skal man for eksempel ha batteri for å unngå høye effektpriser så må effekten dimensjoneres etter forbrukstoppene.
· Skal man lagre solenergi? Da må man beregne ut produksjonen fra solcelleanlegget time for time, sammenlignet med byggets forbruk time for time. Skal man lagre strøm når strømmen er billig og selge når det er dyrt, må man også se på byggets forbruk, time for time.
Plassering av batteriet: Hvor skal et batteri stå?
Er det ikke bare å plassere batteriet der det er mest praktisk?
Nei.. det er flere faktorer som må ta hensyn til. Når de er vurdert kan batteriet plasseres der det er mest praktisk
Når det gjelder plasseringen av batteriet, er det flere faktorer som spiller inn. Her er noen viktige hensyn:
1. Temperatur
Batterier fungerer best innenfor et spesifikt temperaturområde. For litium-ion-batterier er dette vanligvis mellom 10°C og 30°C. For høye temperaturer kan skade batteriet, mens lave temperaturer kan redusere kapasiteten. Derfor er det viktig å plassere batteriet på et sted hvor temperaturen er stabil og innenfor anbefalt område.
2. Lufting
Batterier kan generere varme under bruk, spesielt ved høy belastning. Derfor bør batteriet plasseres et sted med god ventilasjon for å unngå overoppheting. Dette kan for eksempel være i et teknisk rom, en kjeller eller et annet rom som ikke er for tett.
3. Sikkerhet
Batterier, spesielt de med høy kapasitet, bør plasseres på et trygt sted hvor de ikke utgjør en brannfare eller annen risiko for mennesker. Det er også viktig at batteriet er lett tilgjengelig for vedlikehold og service.
4. Plassbesparelse
Moderne batteriløsninger er kompakte, men de kan fortsatt kreve en viss plass. Når du velger plassering, tenk på både batteriets størrelse og hvordan det vil påvirke byggets layout. Det er viktig at batteriet ikke forstyrrer andre installasjoner, og at det er lett tilgjengelig for vedlikehold.
5. Nærhet til invertere
Invertere konverterer strømmen fra solcellene til brukbar vekselstrøm (AC). For å redusere energitap er det en fordel å plassere batteriet i nærheten av invertere, slik at strømmen kan flyte effektivt mellom enhetene.
Hvor plasserer man et batteri til et bygg?
Hovedsakelig skiller vi mellom to steder å plassere batterier til et bygg. Innendørs, eller utendørs. Begge har sine fordeler og ulemper, og er avhengig av bygget og området utendørs
Innendørs eller utendørs plassering av batteri til bygg?
Temperaturstyring, lufting, størrelse på batteriet, sikkerhet, plass og nærhet til invertere er noen av kriteriene som bestemmer plasseringen av et batteri
Batterier utendørs
Utendørs kan batterier plasseres i en eller flere containere, avhengig av størrelsen på batteriløsningen. Det forutsetter at man har et tilgjengelig sted å plassere batteriet, som er relativt nærme til byggets hovedfordeling for strøm. Om man har et egnet sted, er det mange fordeler med å plassere et batteri utendørs. Kjøling og lufting er oftest enklere. I tillegg får man plass til større batterier, og dette er oftest alternativet man går for til industri og næring
Batterier innendørs
I de tilfeller hvor man ikke har tilgjengelig område utendørs, vil en plassering innendørs være et alternativ. Dette er vanlig for mindre batterier til for eksempel boligselskaper eller mindre næringsbygg. Man må da ha tilgjengelig område for å plassere batteriet nærme byggets hovedfordeling for strøm. Man må også tenkte på lufting og sikkerhet i tilfelle brann. Ofte plasseres batteriene innendørs i et batterirom eller i en parkeringskjeller
Er det regler for plassering av batterier ute?
Plasseringen av batteri bør vurderes nøye
Ikke ta sjanser, og respekter reglene og retningslinjene for plassering av batteri. Det dreier seg om din og andre menneskers trygghet
Når det gjelder plassering av batterier utendørs, finnes det strenge regler og retningslinjer for sikkerhet, brannfare og minimumsavstander. Spesifikasjonene kan variere avhengig av land og lokale forskrifter, men det er vanlig å måtte forholde seg til følgende regler:
· Minimumsavstand:
I mange tilfeller kreves det at batterier plassert utendørs skal ha en minimumsavstand fra bygninger og andre strukturer. For litium-ion-batterier kan denne avstanden være rundt 1–2 meter, avhengig av batteriets størrelse og kapasitet. Dette er for å sikre at batteriene ikke utgjør en brannfare for bygningen.
· Sikkerhetskrav: Batterier utendørs må være beskyttet mot værforhold som regn, snø og ekstrem varme. Det kan være krav om at battericontainere er værbestandige eller beskyttet med isolasjon og ventilasjon for å hindre overoppheting.
· Brann- og sikkerhetsforskrifter: Det er også viktig å følge sikkerhetsforskrifter for elektrisk utstyr, spesielt i forbindelse med brannfare. Installering av brannslukkingssystemer og brannsikre konstruksjoner kan være nødvendig i områder der batteriene plasseres.
Oppsummering
Batterier spiller en stadig viktigere rolle i dagens energiløsninger, spesielt i bygg. Ved å lagre energi fra fornybare kilder som solcelleanlegg, kan batterier bidra til å redusere energikostnader, øke energieffektiviteten og fremme bærekraftig energiforbruk. De ulike typene batterier, som litium-ion, blybatterier og de nyere natrium-ion- og flowbatteriene, har hver sine fordeler og ulemper. Valg av riktig batteri avhenger av byggets energibehov, solcelleanleggets størrelse og hva man ønsker å bruke det til. Plasseringen av batteriet er også viktig for å sikre gunstig ytelse og sikkerhet. Ved å integrere batterilagring i nybygg fra starten av, kan man oppnå bedre energimerking, fremtidssikre energiløsninger. Samlet sett gir batterilagring en rekke fordeler som kan hjelpe bygg med å ta et grønt steg inn i fremtiden- for ikke å snakke om økonomiske fordeler.
Nysgjerrig på kostnadsfritt solcelleanlegg og batterilagring?
Referanser
Norsk Teknologi – Guide til energilagring i bygg
Miljødirektoratet – Bærekraftige batteriløsninger
Energimyndigheten – Bruk av batterier i næringsbygg
SINTEF – Fremtidens energilagring i bygg
European Battery Alliance – Utvikling og innovasjon innen batteriteknologi
Skrevet av Cecilie Heimlund Mobil 93245194 epost cecilie.heimlund@enny.no
#Solcellerogbatteri #batterilagring #batterieffekt #solenergi #solstrøm #effektstyring #strømlagring #enny