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Warum Lithium Batterien bei Autarken Inselnlagen fehl am Platz sind

Nachdem LI in aller Munde ist, hier ein Grund warum bei autarken Inselanlagen nur dringend abgeraten werden kann außer man weiß nicht wohin mit dem Geld.

Ich möchte hier ausdrücklich darauf Hinweisen hier geht es um Inselnanlagen und keine Netzanlagen mit kleinen LI Speichern die täglich Vollzyklen aufweisen.

Der Hauptfehler hinter jeder Behauptung, das LI soviel länger halten würde, bezieht sich auf die hohe Zyklenanzahl bei tiefen DOD, und des dadurch ergebene Preis/Leistungsverhältnissses. Da ja immer gegen maximal Entnehmbare KWH gerechnet wird, das ja prinzipiell nicht falsch ist. „ABER“ der Denkfehler bei Inselanlage ist: Niemand kann diese Zyklen im Sinne des notwendigen Puffers bei einer Insel mit LI jemals nutzen. Eine Korrekt Ausgelegte Insel mit Lithium wird im bestenfall nur 2000 von 6000 Zyklen nutzen können wenn man einen realistische Lebensdauer des Batteriesystems annimmt. Nich mal bei einen korrektausgelgete Stationäre Bleibatterie welche nur 2500 Zyklen DOD50 besitzt kann mann innerhlab von 25 Jahren die Batterie Zyklentechnisch aufbrauchen. Wie soll das dann bei einem DOD50 6000 Lithium Batterie gehe. Wenn man von 25Jahren Elektronik Lebensdauer ausgeht.

Einfaches Beispiel:

Eine LI batterie wird mit DOD50 5000Zyklen angegeben. Eine normale autarke Inselanlage oder Halbinsel welche extrem hoch Eigenbedarfs optimiert ist, und nur im Sonderfall Hart auf Netz umschaltet, die primär außerhalb des Kernwinters(NOV/DEZ/JÄN) als voll Inselbetreiben wird . Solch eine Insel wird in unseren Breiten mit ca 3 fachen Nutzbaren 24h Tages wert als Puffer berechnet. Würde man den Winter auch noch rechnen gilt Faktor 8, diesen fall klammer ich jetzt sogar zugunsten der Lithium Rechnung vorerst aus, sonst wird es wirklich dramatisch.

Die Annahme ist der täglich „durchschnittlichen“ Strombedarf zu 60% direkt und 40% aus Batterie gedeckt zu haben. Der Tagesverbrauch 5kwh. Dies bedeutet der LI speicher muss bei maximal DOD80, um die 3 Tagesregel zu erfüllen, eine Größe von 18,75 KWH besitzen.

Aktueller preis LI kwh 500€ (sehr gut gerechnet) 2,5kwh LI 1250€ ⇒ summe 18,75KWH ⇒ 9375€

Durch den durchschnittlichen Bedarf von 40% aus der Batterie bedeutet einen tägliche „durchschnittlichen“ Entnahme von 2KWH ⇒ macht im Jahr 730kwh effektiv aus der Batterie gezykelt kwh.

Eine 18.75KWH LI batterie mit DOD50 6000 Zyklen kann damit 56.250 kwh abgeben, das bedeutet weiter das entnommene KWH kostet beim Preis von 9375€ ⇒ 56250kwh /9375€ ⇒ 16,6cent/kwh klingt doch gut .. oder doch nicht?

Jetzt die korrektur: nicht mit zyklen rechnen sondern mit jährlicher Belastung .. nicht vergessen 730kwh ist der Anteil pro Jahr, das bedeutet wir haben hier eine auf maximale zyklische Belastung ausgelegte Haltbarkeit von ⇒ 56250kwh / 730KW (pro Jahr) ⇒ 77.05 JAHRE

das Bedeutet um auf diesen KWH preis von 16 Cent zu kommen muß der Speicher 77 Jahre in Betrieb sein damit diese Entnahme zyklen erreicht werden. Ein Absolut unrelaistischer Haltbarkeistwert für Elektronik im heutigen Zeitalter.

Gehen wir von optimistischen 25Jahren aus das ist ein beachtlicher Zeitraum. Das heißt 77,05 Jahre / 25jahre ⇒ Faktor 3.08

Das beduetet der KWH preis für eine zu Erwartendne Lebensdauer von 25 Jahren mit dem LI Speicher verdreifacht sich vom Theoretischen Zyklen preis 16,6 *3.08 ⇒ 51cent/kwh

Auch wenn man annehmen würde, 30 Jahre, was aufgrund des allgemein sehr techniklastigen LI Speicher, sehr unrealistisch ist, wäre der Preis noch immer über 42cent pro kwh

Würde man das jetzt für eine 100% autarke Vollinsel mit faktor 8 rechnen dann werden diese werte rechne noch mal mehr als verdoppelt und wir kommen auf KWH/Ct werte aus dem Li Speichern von über 1€/kwh und das gerechnet mit einem der billigsten derzeitgem Li Speichern am Markt

Weiters Beispiel

Ausgangslage

  • 10KWH tagesbedarf
  • 4 fachen Tageswert als Puffer
  • 60% direktverbrauch ⇒ 4KWH durchschnitlliche Batterieenahme pro Tag

Wie man sieht ist der Zeitpunkt des KWH preises aus der Batterie bei 18cent bei LI bei 65 Jahren und bei Blei bei kolportierten 20. Wenn man in einem wirklich sehr schlechten Fall davon ausgehen würde das Blei nach 10jahren bereits Kaputt gehen würde steht dem Entgegen das Li noch immer mindestens 30jahren halten müsste um auf den selben Wert pro KWH zu kommen. Das bedeutet 20 Jahre mehr Ausfallsrisiko unter der Vergleichsvoraussetzung das Blei wirklich nur kurze 10 Jahren halten würde.

warum_li_bei_autarken_anlagen_fehl_am_platz_ist.txt · Zuletzt geändert: 2017/10/04 14:07 von pezibaer