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Aufgabe

Energiespeicherung bei einer Photovoltaikanlage

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

In der Abbildung ist in blau der Jahresverlauf der Elektrischen Energie, die eine Photovoltaikanlage pro Tag liefert, dargestellt.

 

Berechne, wie viele der abgebildeten Akkus in etwa notwendig sind, damit eine über den ganzen Tag gleichmäßige Energieversorgung gewährleistet ist.

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Aus dem Graphen entnimmt man, dass die Photovoltaikanlage Tagesspitzen von \(60\rm{kWh}\) elektrischer Energie erzeugt. Da die Leistung nur tagsüber erbracht wird, muss diese Energie gepuffert werden können.

Ein einziger Akku kann die elektrische Energie \[{E_{{\rm{el}}}} = U \cdot Q \Rightarrow {E_{{\rm{el}}}} = 12{\rm{V}} \cdot 100{\rm{Ah}} = 1200{\rm{Wh}} = 1,2{\rm{kWh}}\] aufnehmen. Es wären also \[N = \frac{{60{\rm{kWh}}}}{{1,2{\rm{kWh}}}} = 50\] solcher Batterien notwendig. Die Pufferung über Batterien ist aber nur in Insellagen sinnvoll, ansonsten ist die Einspeisung ins Netz der effektivere Weg, die elektrische Energie zu nutzen.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Elektrizitätslehre

Elektrische Arbeit und Leistung