Kilowatthodina

Jeden z ústredných pojmov, keď sa hovorí o fotovoltaike

Sotva sa rozhovor o fotovoltaike zaobíde bez desatinného násobku wattov:
megawatt MW, kilowatt kW, Gigawattov GW, nehovoriac o zložení kilowatt peak kWp alebo kilowatthodinu kWh.

To niet divu. Tieto informácie merajú energiu, ktorú generuje fotovoltaický systém, veľa fotovoltaických systémov alebo solárna elektráreň - a to je nakoniec ich účel.

„Generovanie“ samozrejme nie je úplne správne - fyzika hovorí presnejšie o premene, pretože podľa princípu zachovania energie nemožno vytvárať novú energiu - je možné ju prenášať iba z jednej formy (svetelné kvantá) do druhej (slnečná energia).
To je však presne to, čo solárny článok robí každý deň - kilowatthodina pre kilowatthodinu.

Definícia kilowatthodiny

Najskôr niekoľko krátkych sekundárnych definícií pre lepšie pochopenie.

1. Čo je výkon?

Sila je určité množstvo energie, ktorá sa prevedie za určité časové obdobie.

Napríklad otázka, čo dokáže tento stroj? Mohli by ste sa tiež posunúť 1 000 kg na 10 metrov! dostať odpoveď.
Odpoveď je však zaujímavejšia: pohybuje sa 1 000 kg na 10 metrov za sekundu!.

Bežnejší príklad: Čo robí ojazdené auto? - Ďalších 260 km.
Medzi nami to nie je úspech, je to smutné.

Ale keď dôjde na: čo môže ojazdené auto urobiť? - Ďalších 260 km za hodinu, potom to vyzerá inak.
Stále niečo robí.

Sila: Energia v stanovenom časovom období.

2. Čo je watt?

Watt je fyzická jednotka merania výkonu. Jednotka je pomenovaná po Jamesovi Wattovi, vynálezcovi parného stroja).

1 watt je (energia v čase) mechanická práca 1 joule za jednu sekundu.

Zaujímavé pre solárnu technológiu: Výkon 1 watt umožňuje prúdiť prúd 1 ampér pri elektrickom napätí 1 volt - hodnoty prúdu volty, watty a zosilňovače navzájom súvisia.

Viac informácií o vzťahu medzi prietokovými veličinami a o tom, ako je možné ich navzájom prevádzať, nájdete v našom článku o množstvách elektriny.

Jeden z ústredných pojmov, keď sa hovorí o fotovoltaike

Sotva sa rozhovor o fotovoltaike zaobíde bez desatinného násobku wattov:
megawatt MW, kilowatt kW, Gigawattov GW, nehovoriac o zložení kilowatt peak kWp alebo kilowatthodinu kWh.

To niet divu. Tieto informácie merajú energiu, ktorú generuje fotovoltaický systém, veľa fotovoltaických systémov alebo solárna elektráreň - a to je nakoniec ich účel.

Definícia kilowatthodiny

Najskôr niekoľko krátkych sekundárnych definícií pre lepšie pochopenie.

1. Čo je výkon?

Sila je určité množstvo energie, ktorá sa prevedie za určité časové obdobie.

Napríklad otázka, čo dokáže tento stroj ?, by sa s vami mohla presunúť 1 000 kg 10 metrov! dostať odpoveď.
Odpoveď je však zaujímavejšia: pohybuje sa 1 000 kg na 10 metrov za sekundu!.

Bežnejší príklad: Čo robí ojazdené auto? - Ďalších 260 km.
Medzi nami to nie je úspech, je to smutné.

Ale keď už dôjde na: Čo môže ojazdené auto urobiť? - Ďalších 260 km za hodinu, potom to vyzerá inak.
Stále niečo robí.

Sila: Energia v stanovenom časovom období.

2. Čo je watt?

Watt je fyzická jednotka merania výkonu. Jednotka je pomenovaná po Jamesovi Wattovi, vynálezcovi parného stroja).

1 watt je (energia v čase) mechanická práca 1 joule za jednu sekundu.

Zaujímavé pre solárnu technológiu: Výkon 1 watt umožňuje prúdiť prúd 1 ampér pri elektrickom napätí 1 volt - hodnoty prúdu volty, watty a zosilňovače navzájom súvisia.

Viac informácií o vzťahu medzi prietokovými veličinami a o tom, ako je možné ich navzájom prevádzať, nájdete v našom článku o množstvách elektriny.

Jeden z ústredných pojmov, keď sa hovorí o fotovoltaike

Sotva sa rozhovor o fotovoltaike zaobíde bez desatinného násobku wattov:
megawatt MW, kilowatt kW, Gigawattov GW, nehovoriac o zložení kilowatt peak kWp alebo kilowatthodinu kWh.

To niet divu. Tieto informácie merajú energiu, ktorú generuje fotovoltaický systém, veľa fotovoltaických systémov alebo solárna elektráreň - a to je nakoniec ich účel.

Definícia kilowatthodiny

Najskôr niekoľko krátkych sekundárnych definícií pre lepšie pochopenie.

1. Čo je výkon?

Sila je určité množstvo energie, ktorá sa prevedie za určité časové obdobie.

Bežnejší príklad: Čo robí ojazdené auto? - Ďalších 260 km.
Medzi nami to nie je úspech, je to smutné.

Ale keď už dôjde na: Čo môže ojazdené auto urobiť? - Ďalších 260 km za hodinu, potom to vyzerá inak.
Stále niečo robí.

Sila: Energia v stanovenom časovom období.

2. Čo je watt?

Watt je fyzická jednotka merania výkonu. Jednotka je pomenovaná po Jamesovi Wattovi, vynálezcovi parného stroja).

1 watt je (energia v čase) mechanická práca 1 joule za jednu sekundu.

Zaujímavé pre solárnu technológiu: Výkon 1 watt umožňuje prúdiť prúd 1 ampér pri elektrickom napätí 1 volt - prúdové množstvá voltov, wattov a zosilňovačov navzájom súvisia.

Viac informácií o vzťahu medzi prietokovými veličinami a o tom, ako je možné ich navzájom prevádzať, nájdete v našom článku o množstvách elektriny.

Tiež veľmi jasné, podľa Wikipedia:
Jeden watt je energia, ktorú dieťa potrebuje na to, aby za jednu sekundu zdvihlo štandardnú 100 g čokoládu vysokú jeden meter.

(Dalo by sa diskutovať o tom: samotné dieťa s hmotnosťou 25 kg by pri rýchlosti pohybu 1 m/s muselo vyprodukovať ďalší výkon 2,5 wattu = 2,5 jou/s.
Výkon, ktorý stojí kalórie, ale ktorý by mal byť viac ako kompenzovaný príjmom 530 kalórií ≈ 2240 kJ čokolády.)

1 kW = 1 000 wattov ≘ zdvihnutie 1 000 tabliet čokolády za jednu sekundu.

(To by bolo 100 kg, štvornásobok telesnej hmotnosti dieťaťa - sen o cukrovom šoku a nočná mora mechanického preťaženia.)

Čo je to teda kilowatthodina?

Termín Kilowatthodina je trochu nešťastný, pretože kombinuje dva pojmy času - hodinu a výkon (jouly v sekundách).
Nedorozumenie je zrejmé, že kilowatthodina by predstavovala výkon 1 000 wattov, ktorý by sa vyrobil za jednu hodinu.
To je samozrejme nesprávne.

Tu je správna definícia:
1 kWh je energia, ktorú generuje stroj s výkonom 1 000 wattov (= 1 000 joulov za sekundu), keď pracuje 1 hodinu.

V porovnaní s týmto nedorozumením sa to teraz dá premeniť na jouly. 1 hodina zodpovedá 3 600 sekundám. To znamená:

1 kWh ≘ 1 000 W &mal; 3 600 s ≘ 3 600 000 joulov ≘ 3,6 megajoulov MJ

Ako sa používa jednotka kWh?

Výhodou týchto definícií wattov a kilowatthodín je, že sú nezávislé od nosiča energie, ktorý ich poskytuje.

Či už olej, plyn, palivové drevo, elektrina (alebo svaly detí) - jedna kWh zostáva jednou kWh.
To je to, čo robí jednotku tak užitočnou. Vysvetľuje to tiež, prečo je také populárne v diskusiách o fotovoltaike.

V jednotkách wattu a kilowatthodiny je výroba alebo konverzia energie porovnateľná. To napríklad nie je úplne nepodstatné pri výbere medzi spaľovaním fosílnych palív a výrobou obnoviteľnej energie.

Kilowatthodina vo fotovoltaike

Pre priemernú štvorčlennú domácnosť môžete predpokladať priemernú ročnú potrebu okolo 4 500 kilowatthodín - dosť pre dvoch dospelých, dvoch dospievajúcich vrátane kuchyne, stereosystémov, žiaroviek, televízorov a počítačov atď.
Záľuby náročné na elektrickú energiu sú navyše.

Viac informácií o výpočte požiadaviek a rozmerov fotovoltického systému nájdete tu.

Ako základné pravidlo môžete predpokladať:
Kryštalický fotovoltaický systém orientovaný na juh generuje v južnom Nemecku ≈ 1 050 kWh na kWp nominálneho výkonu a na severe ≈ 995 kWh. Pre predstavu predpokladáme 1 000 kWh/kWp.
Na kWp - od roku 2018 - by ste mali odhadovať v priemere asi 6,65 m 2 strešnej plochy (južne orientovaná, bez tieňov, sklon strechy 32 °).
Na to, aby sme pomocou vášho fotovoltaického systému mohli vygenerovať 4 500 kWh, by za ideálnych podmienok stačila obsadenosť 4,5 × 6,65 m = 29 925 m 2 - t.j. ≈ 30 metrov štvorcových. To však predpokladá, že elektrina sa vyrába vždy presne vtedy, keď ju potrebujete.
V praxi to však tak bohužiaľ nie je.

Exkurz: kWh a CO2

Na výrobu energie 1 000 kWh s konvenčnými zdrojmi energie by ste museli spáliť 97 m 3 zemného plynu alebo 88 litrov vykurovacieho oleja - ktorý vyfúkne do ovzdušia 251 (plyn) alebo 320 kg (olej) emisií CO2.

Emisie CO2 pri 1 000 a 4 500 kWh výroby elektrickej energie Nosič energie Hustota energie CO2 na 1 000 kWh Co2 na 4 500 kWh

Fotovoltaické	-	60 kg CO2	270 kg CO2
zemný plyn	1 000 kWh/97,3 m 3	640 kg CO2	990 kg CO2
olej	1 000 kWh/87,7 l	890 kg CO2	1 251 kg CO2
Čierne uhlie	1 000 kWh/124 kg	790 kg CO2	1 579,5 kg CO2
Hnedé uhlie	1 000 kWh/240 kg	980 kg CO2	2 862 kg CO2
Drevené pelety	1 000 kWh/200 kg	457 kg CO2	2056,5 kg CO2
Drevo	1 000 kWh/250 kg	457 kg CO2	2056,5 kg CO2
Bioplyn	1 000 kWh/153 m 3	34 kg CO2	235 kg CO2
Repkový olej	1 000 kWh/100 l	186 kg CO2	837 kg CO2
Diaľkové vykurovanie	-	120 kg CO2	540 kg CO2

Viac informácií o CO2 a stope CO2 vo fotovoltaike si môžete prečítať tu.

dopyt po kWh a časy výroby elektriny - dôsledky pre plánovanie

Pretože časy výroby solárnej energie na vašej streche nemusia nevyhnutne (alebo lepšie: nie nevyhnutne) zodpovedať vašim časom spotreby, ani 4 500 kWh solárne vyrobenej energie nemôže pokryť potrebu elektriny 4 500 kWh.

Aby ste vyplnili medzeru, mali by ste

a. generovanú energiu ukladajte do medzipamäte, kým ju nebudete môcť použiť, a
b. Dimenzujte svoj FV systém trochu veľkorysejšie.

Elektrinu skladujte v suteréne, kým ju nebudete potrebovať!

Pri fotovoltickom systéme s výkonom 6 kWp možno pokryť vysoký až veľmi vysoký podiel vašich požiadaviek vlastnou spotrebou, najmä ak používate inteligentné riešenie na skladovanie energie. Týmto spôsobom môžete elektrinu, ktorú vyrobíte, využiť v poledne presne vtedy, keď ju práve potrebujete - zvyčajne večer.
Okrem toho môžete prebytočnú elektrinu vyrobenú z vlastného zdroja privádzať do verejnej siete. Za každú kilowatthodinu elektrickej energie existuje tarifa, ktorá je dostatočná na to, aby viac ako pokryla náklady na fotovoltaický systém - spolu s úsporami vlastnej spotreby založenej na skladovaní - a dokonca na generovanie výnosov až 10% (podstatne viac, ako v súčasnosti Získajte systém pevného vkladu).
Hrubý výpočet v príklade:

Bez pamäti

Fotovoltaický systém s výkonom 6 kWp bez nákladov na skladovanie ≈ 7 200 EUR - bez daňových odpisov - a výroba elektriny v hodnote 6 000 kWh ročne. Poskytne vám asi 2 200 kWh na vlastnú spotrebu a asi 3 800 kWh na napájanie do verejnej siete.
Ušetríte 2 200 × 0,29 € = 638 € za elektrinu a vygenerujete 3 800 × 12,2 ¢ = 463 € výkupná tarifa; spolu 638 EUR + 463 EUR = 1101 EUR ročne - po dobu 20 rokov.
Stále by ste však museli dokúpiť zvyšok svojej požiadavky 4 500 kWh, t. J. 2 300 kWh, za cenu ∅ 29 ¢/kWh.

S pamäťou

Fotovoltický systém s výkonom 6 kWp s akumulačným zdrojom s kapacitou 6 000 kWh za cenu ≈ 13 400 EUR - opäť bez amortizácie a bez dotácií banky KfW, ktoré môžu dosiahnuť až 3 000 EUR - umožňuje pokryť efektívne riadenie záťaže 90% vašich potrieb (nikdy to nebude 100%, pretože pri vysokom zaťažení v tmavých zimných týždňoch sa úložná kapacita môže vyčerpať).
To znamená, že využijete asi 4 100 kWh z vlastnej výroby solárnej energie, nakúpite 400 kWh a dodáte do verejnej siete asi 1 900 kWh za cenu vstupného.
Na dodávke elektriny ušetríte 4 100 × 29 ¢ = 1 189 € a zarobíte 1 900 × 12,2 ¢ = 228 € vstupná tarifa: spolu 1 189 € + 228 € = 1 417 € p.a. - opäť na 20 rokov.

Vezmite prosím na vedomie:
Toto je iba hrubý príklad výpočtu. Lokálne ožarovanie-
pomery, výnosy a náklady na kWh
predpokladali iba priemerné hodnoty, ceny na jar 2018 .

Matiku si urobte sami !

V našich počítačoch môžete prechádzať presnejšími a podrobnejšími faktúrami a variantmi s mnohými podrobnými možnosťami individuálneho nastavenia.
Väčšina výsledkov je okamžite zverejnená online. Všetky prvky môžete obmieňať tak často, ako je to potrebné - a vypočítať ich podľa rôznych typov, kým nenájdete ten pravý fotovoltaický systém pre vašu strechu, vaše požiadavky na kWh a vaše požiadavky.