Die Kombination aus Photovoltaik-Anlage und Stromspeicher macht es möglich, unverbrauchte Energie zu speichern. Durch ein Speichersystem kann der Eigenverbrauch deutlich erhöht werden. Diese zunächst eingelagerte Energie kann dann verwendet werden, wenn die Energieerzeugung den Verbrauch nicht mehr deckt, wie beispielsweise nachts. Dies gibt Ihnen die Möglichkeit noch unabhängiger von Ihrem externen Energieversorger zu werden, während sie gleichzeitig rund um die Uhr versorgt bleiben. Grundsätzlich wird zwischen zwei Speichersystemen (AC- und DC Speichersystem) unterschieden, die weiter unten genauer erläutert werden.
Überschüssige Energie wird mittels des Stromspeichers gesammelt und eingelagert.
Die gespeicherte Energie steht zur Verfügung, wenn weniger Energie erzeugt wird z.B. nachts und in späten Abendstunden.
Dadurch ist man noch weniger auf den Zuschuss von externen Energieversorgern angewiesen und deckt den eigenen Energieverbrauch noch unabhängiger.
Die Kosten für ein Batteriesystem im Privathaushalt hängen stark von der benötigten Kapazität ab. Ab etwa 5000 € erhalten Sie ein System, das Ihre Unabhängigkeit auf bis zu 90 % erhöht. Grundsätzlich macht der Batteriespeicher etwa 1/3 der ges. Investition aus und halbiert dabei in vielen Fällen die verbleibenden Bezugskosten beim Energieversorger.
Die AC-Speichersysteme (AC = Alternating Current) arbeiten durch Be- und Entladung mit Gleichspannung. Hierbei ist jedoch eine zusätzliche Umwandlung von Gleichspannung in Wechselspannung und umgekehrt erforderlich.
Der Wechselrichter wandelt zunächst die Gleichspannung der Photovoltaik-Anlage in Wechselspannung um und speist sie ins Hausnetz ein. Wenn mehr Strom erzeugt wird als im Haus benötigt, erkennt ein Messgerät im Zählerschrank den Überschuss und sendet ein Signal an das AC-Speichergerät. Dieses nimmt die Wechselspannung auf, wandelt sie über einen integrierten Wechselrichter in Gleichspannung um und speichert sie in der Batterie.
Wenn sich die Produktion der PV-Anlage ändert oder der Hausverbrauch steigt, signalisiert das Messgerät dem Speicher, dass Strom benötigt wird. Der Speicher entlädt die Gleichspannung aus der Batterie, wandelt sie über den Wechselrichter in Wechselspannung um und verbraucht den Batteriestrom im eigenen Hausnetz.
Dadurch entfällt der Bedarf, Energie vom Energieversorger zu beziehen. Der Vorteil eines AC-Speichers besteht darin, dass er unabhängig vom Wechselrichterhersteller ist und jederzeit bei bestehenden Anlagen nachgerüstet werden kann.
Die DC-Speichersysteme nutzen Gleichspannung (DC = Direct Current) für Be- und Entladung. Die Gleichspannung von der Photovoltaik-Anlage wird durch einen Laderegler mit Hoch- und Tiefsetzsteller auf die Spannung der Batterie (z. B. 24V, 48V oder 60V) gebracht und dort gespeichert.
Nach dem Ausspeichern aus der Batterie wandelt ein Wechselrichter die Gleichspannung in Wechselstrom (230 Volt, üblicher Hausstrom) um, der im hauseigenen Netz verbraucht wird. Die Energie wird dabei von verschiedenen Verbrauchern wie Backofen, Spülmaschine und Kühlschrank genutzt.
Der Vorteil von Gleichspannungsspeichern liegt in der direkten Speicherung der Photovoltaik-Energie ohne Umwandlung, was zu einem relativ hohen Wirkungsgrad führt. Ein Nachteil ist jedoch, dass eine Nachrüstung bei bestehenden PV-Anlagen aufgrund der bereits integrierten Wechselrichter bei DC-Systemen schwierig ist.