Energie und Wärme aus Sonne und Gas gewinnen und speichern
Kyocera mit neuem Energiemanagement-System
Kyocera stellt auf der Intersolar erstmals ein Gesamtkonzept vor, das neben der Erzeugung auch die Speicherung von Sonnenenergie sowie Wärmegewinnung möglich macht.
Die Kyocera-Innovation setzt auf die Kombination von drei wesentlichen Bestandteilen: Photovoltaik, Energiespeichersystem und Kraft-Wärme-Kopplung. Das neue „All-in-One“-Konzept von Kyocera kombiniert Photovoltaik mit einer Lithium-Ionen-Batterie, einer Brennstoffzelle und einem intelligenten Energiemanagement-System (EMS).
Die von Photovoltaikmodulen auf dem Dach produzierte Solarenergie wird mithilfe einer Lithium-Ionen-Batterie gespeichert und kann so unabhängig von der Sonneneinstrahlung verbraucht werden. Eine im Haus installierte Brennstoffzelle produziert elektrische Energie und Wärme aus Erdgas, die zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung genutzt wird.
Über das Energiemanagement-System werden die Energieflüsse zwischen Energieerzeugern, -verbrauchern und dem öffentlichen Stromnetz geregelt. Die Lebensdauer der Lithium-Ionen-Batterie soll ca. fünfmal so hoch sein wie bei herkömmlichen Bleibatterien und das bei einer Kapazität von 7,1 kW/h. Das Speichermedium wiegt rund 200 Kilogramm bei einer Größe von 120x90x35cm.
Über die installierte Brennstoffzelle wird elektrische Energie und Wärme aus Erdgas erzeugt. Die Energie wird ebenfalls in der Lithium-Ionen-Batterie gespeichert, während die Wärme direkt zur Warmwasserbereitung und zur Heizungsunterstützung genutzt wird. Die Brennstoffzelle (SOFC-System) hat Kyocera in Zusammenarbeit mit den Unternehmen Osaka Gas, Aisin, Chofu und Toyota entwickelt. Das Kraft-Wärme-Kopplungs-System umfasst eine Warmwasserversorgungs- und Heizeinheit und erzielt einen Wirkungsgrad von 46,5%1 – den laut Kyocera weltweit höchsten einer Brennstoffzelle für kleintechnische Einsätze.
Die Gesamtenergieeffizienz des Systems beträgt 90%. Erreicht wird dies durch den Einsatz von Keramik für den energieerzeugenden Brennstoffzellenstack. Dadurch wird eine hohe Betriebstemperatur von 700-750°C in der Zelle erzielt; diese Wärmeenergie kann effizient genutzt werden, um Brauchgas in Wasserstoff umzuwandeln.
Das Energiemanagement-System regelt die Energieflüsse zwischen Photovoltaikanlage, Lithium-Ionen-Batterie, Brennstoffzelle sowie dem öffentlichen Stromnetz – individuell nach Energieerzeugung und -bedarf des Haushaltes. Das bedeutet: In Zeiten des Spitzenverbrauchs wird erst der gespeicherte Solarstrom verbraucht, bevor Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen wird. Darüber hinaus hält das Energiemanagement-System auch bei Stromausfällen die Stromversorgung aufrecht. Derzeit arbeitet Kyocera daran, das innovative System an die Anforderungen im europäischen Markt anzupassen.
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