Fem private husstande skal teste, om solcellebatterier kan betale sig

Fem husstande med solceller på Limfjordsøen Fur har netop fået installeret hver et 4 kWh lithium-ion-batterianlæg.Testen skal vise, om batterilagring kan betale sig for private og for netselskabet.

Fem solcellebatterianlæg på Limfjordsøen Fur skal det næste halve års tid være med til at svare på, om der er økonomi for private i at lagre solcellestrøm på batterier og dermed kunne anvende en større dele af deres egenproduktionen.

Læs også: Tysk bilproducent lancerer hjemmebatteri

Samtidig kan Energimidt, som installerer batterierne med støtte fra EU og ForskEL, bruge batterierne til at simulere forskellige situationer med. For eksempel hvordan batterier kan være med til at reducere spidsbelastningen af elnettet, typisk omkring spisetid, den såkaldte kogespids.

»Projektet giver EnergiMidt mulighed for at simulere situationer, hvor det kan give mening for energiselskabet at lagre overskudsstrøm på batterierne for at undgå at sende produktionen ud i nettet,« forklarer projektleder Gitte Wad Thybo fra Energimidt.

Læs også: Nyt projekt skal afklare batteriernes muligheder i elsystemet

Formålet er som nævnt også at komme nærmere et svar på, om der er en forretningsmodel i energilagring af vedvarende energi for private:

»En lagringsløsning vil give mere fleksibilitet og være med til at forbedre udbyttet af investeringen i solceller. Det kræver bare, at batteriløsninger er rentable i forhold til holdbarhed og pris, og det er de ikke endnu. Prisen er dog på vej ned,« siger Gitte Wad Thybo.

Fem husstande med solceller har fået installeret sådan et batterisæt med tilhørende styring. (Foto: EnergiMidt)

Læs også: Teslas nye energilager vil tvinge batteriprisen helt i bund

I praksis har EnergiMidt netop installeret 4 kWh lithium-ion-batterianlæg og en nyudviklet styring i de fem husstande. EnergtMidt tegner så en kontrakt med kunden om, at selskabet må gå ind og styre op- og aflagring af strøm i visse definerede drifts-situationer.

Samtidig kan den enkelte forbruger selv indstille styringen, der via internettet og en gateway kan kommunikere med husstandens smarte maskiner og stoppe og starte dem efter behov. Testen skal løbe frem til april næste år.

Læs også: Dansk 'Tesla-batteri' snart klar til salg

Batteritesten er led i smart grid-projektet GreenCom, der - med Fur som testområde - undersøger forskellige muligheder for fremtidens elnet med store koncentrationer af varmepumper og solceller.

Testen er den første af sin slags, hvor man på denne måde tester batteriløsninger i rigtige boliger med rigtige solcelleanlæg.

Læs også: Nyt testbatteri skal udglatte spidser i det danske elnet

I projektet er der allerede installeret en række varmepumper og solcelleanlæg på udvalgte transformerstationer. Ligesom flere boliger er blevet udstyret med intelligente stikkontakter, som giver mulighed for at følge og styre forbruget på de enkelte energiforbrugende apparater i hjemmet.

Smart grid-projektet har partnere i Italien, Tyskland, Irland, Spanien og Danmark.

Læs også: Batterilagrene kommer snart – gøgeunge eller gamechanger?

Kommentarer (28)

Kan et forsøg der kun kører i vinterhalvåret give et korrekt billede?


God pointe. Omvendt er der så rigeligt sol om sommeren, at det selv med en grov beregning burde dække 100% af elforbruget (alt afhængigt af forholdet ml. solceller, batteri og forbrug naturligvis).

Det ville dog være ualmindeligt givtigt hvis denne test og gerne flere andre fortsatte i flere år og med alle mulige husstandsstørrelser, tagvinkler, og anlægsstørrelser, så vi ikke skal nøjes med beregninger, men også har statistik til at bakke beregningerne op og dermed styrke troværdigheden af disse i diverse scenarier.

  • 6
  • 0

Det er en test af kombination batterier og solceller. I DK er der stor forskel på effekt fra sol PV om vinteren og sommeren. Kan et forsøg der kun kører i vinterhalvåret give et korrekt billede? Er de ikke nødt til at køre test et fuldt år? Eller bliver der simuleret sol PV udbytte fra sommerdage?


Jeg er ikke indblandet i det pågældende projekt, så jeg ved ikke hvorfor man har valgt at lave forsøget hen over vinterhalvåret...

Men en gennemsnitsfamilie (uden elvarme) bruger i gennemsnit 4000 kWh pr år. Det giver et gennemsnit på ca. 11 kWh pr døgn. Mest om vinteren og mindre om sommeren. Et lager på 4 kWh vil ret hurtigt blive fyldt op en sommerdag og vil ikke kunne dække forbruget om aften. Ved at lægge forsøget om vinteren, sikre man sig at batteriet ikke bliver fyldt op i løbet af en til to timer om formiddagen, men man kan lade det langsomt op i løbet af hele dagen og måske oplade det fra nettet.

Umiddelbart vil jeg mene at batteriet er for lille til at man reelt kan vurderer hvor meget man kan få glæde af det. Et batteri på 12-20 kWh vil nok være mere passende og så følge udnyttelsen over en længere periode (mindst et helt år). Men problemet i sådanne projekter er tit økonomi og tidspres... Men de kan forhåbentligt få en ide om hvor meget energi der kan flyttes...

  • 2
  • 0

er vel til enhver tid afhængig af gældende afgifts- og subsidieringspolitik fra skiftende regeringer.

Dermed mener jeg ikke denne udersøgelse kan give et brugbart resultat. Jeg vil i hvert fald ikke foretage en større investering med (forholdsvis) lang tilbagebetalingstid, når denne er hængt op på danske politikere.

mvh Flemming

  • 10
  • 0

Dermed mener jeg ikke denne udersøgelse kan give et brugbart resultat. Jeg vil i hvert fald ikke foretage en større investering med (forholdsvis) lang tilbagebetalingstid, når denne er hængt op på danske politikere.

Netop. Bl.a. derfor mener jeg, at vi i nye huse i stedet skal arbejde frem mod små anlæg med i størrelsesordenen 1 kWh afladningskapacitet (ca. 70% af batterikapaciteten) i forbindelse med et lavspændt DC-net (20 V) med kommunikation til bl.a. LED belysning, drift og ladning af PC'er etc. og i fremtiden også drift af køleskab og kummefryser, som tilsammen kun bruger ca. 35 W (A++) i gennemsnit. Det sparer den dyre 230 V inverter, besværet med afregning, problemer med politikernes luner, gør i nødstilfælde husstanden delvist uafhængig af 230 V forsyning (dog ingen støvsugning, brug af komfur og ovne etc.), og det kan realiseres til en brøkdel af prisen. Hvis 10.000 husstande finder et sådant billigt mikroanlæg attraktivt, kan der totalt set spares langt mere energi, end hvis 100 husstande vælger et langt dyrere 4 kWh anlæg med inverter til 230 Vac.

Med kommunikation til energiselskabet er der intet i vejen for, at man på dage uden solskin kan lade på batterierne i perioder, hvor der er strømoverskud, så belastningen i nettet udjævnes; men selvfølgelig kan man ikke sende strøm retur, da der ikke er nogen inverter, så batterikapaciteten og solcellerne skal være dimensioneret efter eget forbrug på DC nettet.

  • 5
  • 4

Som det allerede er indikeret er der en masse ubesvarede spørgsmål om forbrug, produktion og lager for kunden, mens netselskabet har andre fokusområder. Det er nogle af de spørgsmål, som vi forsøger at finde svar på.
Indtil videre sker der en lagring på batteriet (når solen skinner) henover dagtimerne. Det passer så perfekt med, at der aflades henover kogespidsen mellem kl. 17-20. Det er en af de situationer, som net-selskabet har fokus på.
For kunden er det selvfølgelig? en anden businesscase - at lade mest muligt og undgå at lægge strøm på nettet for ikke at skulle købe det dyrt tilbage.
Netselskabet har fokus på belastningen og spændingskvaliteten i radialen. Vi forventer også at lave scenariebetragtninger på, om det er teknisk interessant for netselskabet at lade på batterierne. (Pt. spænder afgifter dog ben for økonomien)
Vi er helt i starten af dette forsøg og ja det kører henover vinteren, fordi det er en del af businesscasen også. Vores EU-projekt (GreenCom) og ForskEL (Top-UP) slutter i april og det er endnu ikke afgjort om projektet kører videre for at opsamle mere viden.

  • 9
  • 0

Lige nu er der som bekendt åbent for ansøgning om forhøjet pristillæg, dvs kr 1,02 pr kWh solgt til nettet under den "nye" timebaserede nettomålerordning. Med kr 1,02 er det svært at se rentabiliteten i batterier. Ordningen fik dog en ny krølle på halen i forrige uge; nemlig at man ikke både kan søge forhøjet pristillæg og håndværkerfradrag til det samme anlæg. Hvis et 3kWp anlæg producerer ca 2000kWh til nettet om året, har det en værdi på kr 8400 over den tiårige periode, ordningen gælder. Måske er håndværkerfradragets her-og-nu værdi større, og så er vi tilbage på de 60 øre, som er tæt på at gøre batterier rentable allerede nu.

  • 0
  • 1

er vel til enhver tid afhængig af gældende afgifts- og subsidieringspolitik fra skiftende regeringer.
Dermed mener jeg ikke denne udersøgelse kan give et brugbart resultat. Jeg vil i hvert fald ikke foretage en større investering med (forholdsvis) lang tilbagebetalingstid, når denne er hængt op på danske politikere.

For hvem, kan jo være et relevant spørgsmål.
Det kan måske, måske ikke betale sig for den enklte forbruger, da der jo spares afgifter.
Noget helt andet er om det kan betale sig for samfundet.
Altså en rentabilitetsberegning, hvor der ses på priser etc. uden afgifter.
Det vil formentligt blive et meget stort underskud for samfundet.
Men, er der regnet på den del. Eller hvi ?

  • 1
  • 2

Det vil formentligt blive et meget stort underskud for samfundet.

På hvilken måde?

Om noget giver underskud eller overskud for samfundet må bero på, om det samlet set fører til underskud eller overskud på betalingsbalancen. Ud fra den betragtning må enhver besparelse i importeret energi eller importeret brændsel, der overstiger udgifterne til import af den nødvendige teknologi eller de nødvendige råmaterialer, føre til en besparelse. Derfor er der afgørende, at den energi, solcelleanlæg producerer, og den besparelse, de medfører andre steder, kan "betale" for det, det koster at importere anlæggene eller råmaterialerne til fremstilling af dem. Det er bl.a. det, der gør et lavspændt DC net så interessant, for ud over at en 230 V inverter til at sende solstrømmen ud på nettet er ganske dyr, er det alt andet end smart og billigt at forsyne LED belysning, PC'er, mobiltelefoner, småmotorer etc. fra 230 Vac. Levetiden reduceres enormt af de nødvendige (elektrolyt)kondensatorer i strømforsyningen, der kræves power factor korrektion, og der skal bruges ganske store ressourcer til at fremstille og "recycle" disse konvertere. Det sidste gør dagens LED belysning langt mindre "grøn", end strømbesparelsen umiddelbart kunne indikere. Vi kan pudse glorien med strømbesparelsen og så lukke øjnene for bjerget af elektronikskrot i Indien.

  • 2
  • 6

På hvilken måde?
Om noget giver underskud eller overskud for samfundet må bero på, om det samlet set fører til underskud eller overskud på betalingsbalancen. Ud fra den betragtning må enhver besparelse i importeret energi eller importeret brændsel, der overstiger udgifterne til import af den nødvendige teknologi eller de nødvendige råmaterialer, føre til en besparelse. Derfor er der afgørende, at den energi, solcelleanlæg producerer, og den besparelse, de medfører andre steder, kan "betale" for det, det koster at importere anlæggene eller råmaterialerne til fremstilling af dem

Karsten.
Der findes et relativt enkelt princip for beregning af samfundsøkonomi ved energiprojekter.
Det handler ganske enkelt om hvad det koster samfundet at fremskaffe en given mængde energi.
heri indgår også miljømæssige konsekvenser, men er først og fremmest beregnet uden afgifter.
på ens.dk kan du finde både en beskrivelse af princippet og aktuelle tal for energipriser, fremskrivninger, miljøomkostninger mv.

Vejledninger ligger her: http://www.ens.dk/sites/ens.dk/files/info/...

De fleste energiprojekter skal vurderes samfundsøkonomisk efter den beskrevne model.
Det drejer sig om såvel varme- som elforsyningsprojekter.
Desværre er der en række ting, som ikke bliver vurderet på den måde.
Det drejer sig bl.a. om solceller, Bygningsreglementerne krav til isolering, automatik etc., hvilket afgørende kan forvride beslutningerne og derved give alle et tab, idet der betales unødigt meget for en ydelse i form af energibesparelse eller energiproduktion.

  • 2
  • 0

Om noget giver underskud eller overskud for samfundet må bero på, om det samlet set fører til underskud eller overskud på betalingsbalancen.


Når man taler om det kan betale sig, regner man så virkelig ud fra kroner og øre, for det er da i den grad galimatias. Efter krisen i 2008, verdens største bankrøveri, for åben skærm, må det da kræve temmelig meget mental energi, at opretholde ignorense nok til fortsat at tro på et økonomisk system, bestående af falske dollars aka FIAT penge.
Penge har, i denne omgang, ikke været mindre værd end nu. Og de kriminelle mennesker vi tillader at administrere, dette system, laver penge som aldrig før. (Evidensbaseret fakta)
Så når man vurdere om det kan betale sig, har man så med i beregningen at økonomien konstant bliver tilført trilliader af (værdiløse) dollars. At økonomien er en tom boble, kun opretholdt af grænseløs stupiditet.
Når jeg tænker "kan det betale sig". Så tænker jeg. Er der arbejdskraft - ja. Er der materiale - ja. Kan vi gøre det uden at forurene - ja. Vil det gavne planeten - ja. Så lad os gøre det.
Det handler ikke om økonomi, det handler om organisering... Men så skal folket nok have lidt flere rettigheder end blot retten til at konsumere.
Fx mere indflydelse på fordeling af egenproduktion. Det kræver mere demokrati og det er der vidst ikke mange der ønsker...

  • 5
  • 1

Vejledninger ligger her: http://www.ens.dk/sites/ens.dk/files/info/...

Interessant vejledning; men jeg savner dog lidt fokus på bortskaffelse og/eller genbrugs omkostninger, der så vidt jeg kan se efter en hurtig gennemlæsning og en søgning på mulige nøgleord slet ikke er nævnt. Man opererer med en positiv scrapværdi = negativ investering, hvis anlægget stadig er noget værd efter den analyserede periode, men ikke med hvad det vil koste at rive værket ned og fjerne evt. farligt affald. Det helt grelle eksempel er atomkraft, hvor disse omkostninger og problemer med affaldet er så store, at teknologien ikke bruges her i landet på trods af, at en kalkulation efter den vejledning sikkert vil vise en samfundsøkonomisk gevinst. I meget lille målestok kommer LED belysning også ind under det problem i form af bortskaffelse af 230 Vac konverteren, som udgør langt størstedelen af elektronikken, og bortskaffelse og/eller genbrug er netop batterisystemernes akilleshæl.

Verdenshavene drukner i plastik, og det er ved at blive et enormt miljøproblem, så der burde være langt mere fokus på omkostninger ved bortskaffelse. Selv et simpelt eksempel som vandforsyningen viser jo, at det koster langt mere at komme af med spildevandet end at producere det friske vand.

  • 3
  • 1

Undskyld, men investeringen i et batteri giver kun mening for kunden, hvis elselskabets strøm koster mere end kundens salg af egenproduktion afregnes til.

Det er mit indtryk at man netop i Danmark lader elmåleren køre baglæns, således at der ikke er nogen prisforskel og dermed heller ikke noget incitament for kunden til at investere i et batteri.

I Tyskland er der andre muligheder. Man kan f.eks. købe sig en naturgasdrevet brændselscelle, der kontinuerligt producerer f.eks. 750W el (samt rest-varme til opvarmning). Overskydende egenproduktion afregnes til ca. 5 eurocent/kWh, mens elselskabets el typisk koster 23 eurocent/kWh.

Dvs. hver gang man producerer og sælger en kWh, som senere købes tilbage, mister man ca. 18 eurocent. (Derudover skal der betales skat af den solgte el, og man skal også betale for en ekstra elmåler).

Denne prisforskel kan retfærdiggøre investeringen i et batteri, der øger forbruget af egenproduceret el.

Hvordan skal det hænge samme i Danmark?

  • 2
  • 1

Jeg er ikke helt sikker på hvad det er for et problem som søges løst ? Findes der mon en seriøs beskrivelse ?

Problemet er ikke indlysende .... - fordi det sandsynligvis er en kombination af flere uafhængige problemet:
- kogespidsen; det er i ethvert teknisk system indlysende, at jævn belastning er bedre end spidsbelastning. Har kogespidsen en varighed på 3 timer, så er det den varighed et batteri skal klare.
- elpris; hvis hjemmelavet el-energi kan produceres og leveres for en pris (anlæg og driftsomkostning) under markedsprisen (med hvad det så end er for en afregningsmodel som benyttes (herunder tidstariffer), ja så er det sådan et total-anlæg vi skal have.
- tarif; hvis - som nu - salgsprisen til net er lavere end købspris fra nettet, så er en vis lagring måske gunstig. Omfanget (kapaciteten) afhænger af tarif-modellen.

Så, konkluderede, nogle forhold har tekniske løsninger, andre har politiske løsninger (tariffer og afgifter).
Hvad er problemet egentlig ?

Og et PS: el-selskaberne vil tjene penge - er de de rigtige til at optimere forbrugernes pris ? Tænk lige på det også ....

  • 0
  • 0

  • 3
  • 0

Og et PS: el-selskaberne vil tjene penge - er de de rigtige til at optimere forbrugernes pris ? Tænk lige på det også ....


Selvfølgelig vil el-selskaber tjene penge... Men der er mange måder at tjene penge på...

Handelsselskaber der lever af at sælge el... De vil nok ikke støtte op om et tiltag der fjerner deres marked? Men igen, de skal nok tjene penge da dette ikke er et sæsonlager...

Netselskaber der lever af at drive et fælles elnet... De kan bedre udnytte deres net, hvis forbruget er jævnt og de får ikke så stort et tab... Det er kun hvis kunderne går off-grid at de ikke tjener penge...

Produktionsselskaber der producerer el... De har det nok lidt som handelsselskaber i denne sag, ud over at de kan få en højere pris hvis forbruget kan flyttes til tidspunkter med overproduktion... Bare der ikke kommer for meget hjemmeproduktion...

Hvilke af de tre selskabsformer tænker du på?

  • 0
  • 0

Karsten har nu i flere debattråde argumenteret overbevisende for en lokal installation med batteri og 20V DC til belysning, og forsyning af PC og anden elektronik. Så overbevisende, at man kunne få lyst til at prøve. Men findes produkterne på hylden nogetsteds?

Desværre findes det pt. kun som en demoversion. Det er hønen-og-ægget problemet. Uden produkter og den nødvendige IC til kommunikationen, er der ikke nok interesse, og uden tilstrækkelig interesse er der ikke basis for at sætte IC'en i produktion og skabe den nødvendige infrastruktur med DC stikkontakter og evt. batteribackup og delvis solcelledrift. Det går dog fremad. Da Rambøll for 8 år siden lancerede idéen om et 12 V net til fremtidens bolig og beregnede besparelsen til ca. 1 milliard kr. pr. år - se http://ing.dk/artikel/ramboll-230-volt-i-h... , fik forslaget en hård medfart - nok også fordi nogle troede, at det også skulle drive støvsugeren, komfuret og mikrobølgeovnen; men idag får jeg langt overvejende positive tilbagemeldinger på idéen om et 20 V net.

Dansk industri kan dog slet ikke se ideen. F.eks. vil man hellere sætte en stor, separat strømforsyning, der bruger strøm konstant og ikke kan tåle at sidde ude på loftet, op til hvert eneste ovenlysvindue, i stedet for blot at forbinde dem til et DC net, som oven i købet passer præcis med det spændingsniveau, de bruger, og som giver mulighed for en samlet intelligent varme- og ventillationsstyring. Det er specielt uforståeligt, fordi vinduerne jo typisk kun vil skulle betjenes på dage, hvor solen skinner, og der derfor er rigelig solenergi. Leverandører af varmesystemer benytter også helst deres egne proprietære standarder, som med vilje ikke kan snakke med noget som helst andet, selv om hardwaren er kompatibel, for tænk hvad der ikke kan ske af ulykker, hvis en hjemmeautomationsløsning kommer til at åbne for varmen i utide. Et DC net bliver ikke nogen succes, før Google, Apple eller andre store, fremsynede firmaer kan se idéen. Dansk industri gør ikke andet, end de altid har gjort, selv om ialtfald ét firma var selvskrevet til at lave en sådan infrastruktur, nu hvor de ikke længere kan leve af et monopol :-)

Du kan læse meget mere på www.max-i.org , hvor du også kan downloade hele specifikationen og i Annex E bl.a. se en begrundelse for valget af spændingsniveau. Evt. kommentarer og forslag modtages meget gerne.

  • 2
  • 0

Jeg fundamentalt liberalist og tror på det komercielle erhvervsliv.

Når det gælder de infrastrukturer som det moderne samfund forudsætter, så er jeg ikke nødvendigvis liberalist.

Med hensyn til luftfart, jernbane, vejnet, broer, færger er det for mig ikke indlysende om de skal drives som non-profit, med tilskud eller med overskud (som staten så kan reallokere).
Samme gælder f.eks. elforsyningsnet, elproduktion, tv-distribution, internet-distribution, mobilnet.

For alle de nævnte, og mange flere, synes de ofte bedre og mere rentabelt drevet på kommerciel basis - og det er en liberalistisk tilskyndelse til "privatisering".

For at vende tilbage til el-sektoren: den danske er veldrevet og vi har ikke samme problemer som e.g. USA (brownouts), Tyskland (den berygtede transmisionsdlaskehals mellem nord og syd).

Jeg er enig i, at elselskaberne skal tjene tilstrækkeligt til at at drive, vedligeholde og udvikle hele elsystemet. Jeg er uenig i, at en så væsentligt infrastruktur skal være særligt profitabelt - nærmest non-profit ideelt set.

Min bemærkning gik på dilemmaet mellem forbrugernes optimering af udgiften, el-sektorens indtjening (herunder (som TDC) at beskytte infrastrukturen (kobber/alluminium i jorden) og statens provenu-interesser (afgifter) - OG det forhold af een af interessenterne (et forsyningsselskab) kører et pilot-forsøg.

Jeg efterlyser igen en objektiv beskrivelse af problemet - som tager udgangspunkt i ...... Ja, i hvad ?
Måske skal der laves forskellige løsninger - optimal for hver interessent. Valget er så delvis politisk.

Specifikt for elselskaberne: målsætningen kan være IKKE at skulle tilføre kapaciteter - bortset fra driftssikkerhed OG transmissionskapacitet for vindmøller og udland.
Udjævning af kogespidsen kan være et element......

  • 0
  • 0

Carsten, jeg har set at du i flere indlæg argumenterer for et 20VDC anlæg, uden at gøre rede for hvorfor netop 20VDC skulle være den optimale DC spænding? Gider du forklare dette? Jeg har utroligt mange ting, som er tilpasset til 12VDC, og derfor nemme at tilslutte. Og så er de billige standard ting.

  • 1
  • 0

Jeg har utroligt mange ting, som er tilpasset til 12VDC, og derfor nemme at tilslutte. Og så er de billige standard ting.

Ohms lov fortæller os at med kun 12V spænding vil man med de typiske kabellængder i en husstand døje langt større spændingsfald (eller krav om tykkere ledninger) end med 220V.

Om 20V er et godt valg skal jeg ikke kunne sige.

PS. Ved mit skrivebord har jeg en større 12V DC forsyning, der driver ganske mange enheder, af dem du nok også tænker på - samt min PC.

  • 1
  • 0

Carsten, jeg har set at du i flere indlæg argumenterer for et 20VDC anlæg, uden at gøre rede for hvorfor netop 20VDC skulle være den optimale DC spænding?

Jo, det har jeg faktisk gjort, idet jeg flere gange har henvist til Annex E i specifikationen, hvor det er meget udførligt beskrevet - se Annex E i http://www.max-i.org/specification.pdf . De tre vigtigste årsager er dog:

  • 20 V passer perfekt med højeste niveau (20 V +/-5%) af såvel USB Power Delivery (den nye type C connector) og Class B af Qualcomms alternative Quick Charge 2.0 og 3.0 teknologi. Når man ser på den enorme udbredelse, USB har fået, og Qualcomms store andel af processorer til mobiltelefoner, vil det nok være dumt ikke at satse på samme spænding, som de har valgt. 12 V er for lidt til at lade bærbare PC'er, der typisk har 4 Li-ion celler. Derfor ligger stort set alle ladere til disse på 18,5 - 20 V, hvilket er årsagen til, at USB organisationen har valgt 20 V. Disse ladere bruges også i stor stil til f.eks. computerskærme (min 27" har f.eks. sådan en). USB Power Delivery er dog som næsten alt andet i PC verdenen unødig kompliceret. Specifikationen fylder over 530 sider, og den elektronik, der skal til at forhandle om spænding og strøm, fylder mere og er dyrere end en simpel switch-mode buck converter, som kan acceptere alt fra den spænding, enheden kræver, og op til 20 V, og en sådan converter findes måske allerede. Hvis et 20 V net bliver standarden i fremtidens huse, vil vi derfor nok bare se mobiltelefoner og andre enheder, der kan acceptere denne spænding direkte. Iøvrigt er den absolut maksimale spænding på den gamle 5 V USB faktisk også 20 V, så hvis en enhed opfylder standarden, burde en kortvarig tilslutning til 20 V ikke beskadige den.

  • 21 V er den højeste spænding, hvor lysbuerisikoen ved store strømme er til at håndtere. Ved bare 28 V (ladespænding ved 24 V akkumulatorer) kan man ved 40 A danne lysbuer på op til 10 mm længde, og det er derfor ikke muligt at slukke en lysbue automatisk vha. en realistisk krybeafstand på 0,5-1 mm (det kan man ved 20 V). Derfor stiller man idag krav om lysbuebeskyttelse i aerospace, hvor 28 Vdc er standard; men det vil være alt for dyrt og besværligt til fremtidens hus, hvor man bare fører batterispændingen ud til stikkontakterne via et par sikringer. Annex E indeholder beskrivelser og henvisninger til en lang række lysbuestudier, og jeg har også selv foretaget nogle undersøgelser (dem under Innovatic).

  • 12 V er for lav til LED belysning. Dels bliver strømmen for stor, og dels er der ikke nok spænding til et passende antal (4-5) seriekoblede LED's, så det kan blive nødvendigt med en relativ dyr switch-mode forsyning.

  • 6
  • 0

men for at få 20 VDC ud i ledningerne, så må der da skulle ske en konvertering, som i sig selv medfører et tab? Mine batterier er på 12 volt, og min MPPT kan klare 12 eller 24 volt? Og så har jeg tilpasset mine LED så de passer til 12 volt

  • 0
  • 0

men for at få 20 VDC ud i ledningerne, så må der da skulle ske en konvertering, som i sig selv medfører et tab?

Ja, men det er tilfældet, uanset hvordan du konverterer AC til DC, og det skal jo gøres på ét eller andet tidspunkt.

Én af de gode ting ved batteri backup er, at man kan have flere parallelle ladesystemer, som kan kobles ind efter behov, uden at en pludselig kraftig belastning trækker systemet i knæ, fordi den øjeblikkelige ladekapacitet er lavere end belastningen. Dermed kan man holde stand-by forbruget lavt og virkningsgraden høj. Samme princip bruges bl.a. af Tesla, hvor man så vidt jeg husker har 12 parallelle ladere. Er der intet forbrug på systemet, er alle ladere naturligvis stoppet.

Jeg har overvejet meget (og gør det stadig), om et batterisystem skal forsynes med en boost konverter, så spændingen altid kan holdes på 20 V uanset batteriets ladetilstand, men det vil netop give ekstra tab, som procentvis bliver ganske store ved lave belastninger, og det kan resultere i hyletoner, fordi konverteren starter og stopper hele tiden ved lave belastninger. En konverter, som f.eks. skal kunne levere 40 A, kører ikke særlig godt og har ikke særlig stor virkningsgrad ved f.eks. 0,5-1 A. Desuden kan man benytte en faldende spænding til at koble store belastninger ud, inden batteriet løber tørt.

  • 1
  • 0

Øhhh, det var da vist et far out svar? Så jeg tror at jeg bevarer mit 12 volt system, hvor mppt og batterier og alt andet passer til. Når vi så engang får akkumulatorer/batterier og mppt'er og alt andet der kører 20 volt, så kan vi se på det, men sådan ser verden altså ikke ud lige nu.

  • 0
  • 1

men sådan ser verden altså ikke ud lige nu.

Nej, men man kan altså heller ikke basere fremtidens standard på, hvordan verden ser ud lige nu og specielt ikke på, hvordan den p.t. ser ud under dit skrivebord :-)

Det kan da godt være, at du p.t. har et stort antal enheder, som kører 12 Vdc, og med et 20 V net vil det derfor være nødvendigt at konvertere; men der er jo ingen enheder, der internt benytter 12 V. De 12 V konverteres typisk til 5 V, 3,3 V eller endnu lavere vha. en intern buck konverter i den enhed, som din 12 V lader forsyner. I fremtiden skal den konverter bare kunne tåle op til 20 V (plus 40 V transienter), hvilket absolut ikke er noget problem og næppe vil fordyre produktet nævneværdigt. Til gengæld sparer man den eksterne lader, hvilket rigelig kan betale for merprisen for en lidt højere spænding til den interne konverter, og man slipper for alt rodet under bordet med talrige ladere, stikkontaktdåser og tilhørende kabelspaghetti.

Hvis en mobiltelefon skal være i stand til at benytte USB Power Delivery eller Quick Charge 2.0 må den nødvendigvis have en konverter internt, der kan klare mere end 5 V, og da man ikke kan ændre batterispændingen, må det være en switch mode konverter for at holde tabene lave. I fremtiden skal den konverter bare kunne klare 20 V i stedet for f.eks. kun 9 V eller 12 V. Til gengæld sparer man hele det system, der skal forhandle om spænding og strøm og den tilhørende hardware, hvor USB Power Delivery kræver spoler i den positive forsyningsledning, som bruges til at forhandle om spænding og strøm vha. en overlejret Manchester kodning.

Quick Charge 3.0 lægger i stedet op til, at man kan anvende en højere batterispænding og så tilpasse ladespændingen præcist i step af 200 mV. Derved kan man spare den interne konverter, men kan så ikke længere lade fra en standard 5 V USB port. Ved Quick Charge 3.0 bliver man nødt til at have en ekstern konverter uanset hvilken spænding, man vælger til et DC net; men da klasse B går op til 20 V, skal spændingen helst være mindst lige så høj, så man kan klare sig med en simpel buck konverter i stedet for en buck-boost.

På mediumspændingssiden har man for længst standardiseret spændingen til 230 Vac, selv om nogle enheder måske ville være billigere og/eller køre bedre ved f.eks. 115 Vac eller 48 Vac. Det er bare den samme form for standardisering, man må lave på lavspændingssiden. Gør man det, vil man efter få år ikke længere se nogen enheder, der benytter andet end den spænding. Hvad så den ideelle spænding er, kan man diskutere. Jeg mener af mange årsager, at det er 20 V (18-21 V). 12 V er ganske simpelt for lidt, og 24-28 V giver for høj en lysbuerisiko ved store strømme og passer ikke med USB Power Delivery og Quick Charge.

  • 2
  • 0