In Germany, Solar-Powered Homes Are Really Catching On The country is getting closer to the solar home revolution: a panel on every roof, an EV in every garage, and a battery in every basement. two men install a solar panel on a roof MISCHA KEIJSER/ALAMY THIS STORY WAS originally published by Yale Environment 360 and is reproduced here as part of the Climate Desk collaboration. Stefan Paris is a 55-year-old radiologist living in Berlin’s outer suburbs. He, his partner, and their three-year-old daughter share a snug, two-story house with a pool. The Parises, who are expecting a second child, are neither wealthy nor environmental firebrands. Yet the couple opted to spend $36,000 for a home solar system consisting of 26 solar panels, freshly installed on the roof this month, and a smart battery—about the size of a small refrigerator—parked in the cellar. On sunny days, the photovoltaic panels supply all of the Paris household’s electricity needs and charge their hybrid car’s electric battery too. Once these basics are covered, the rooftop-generated power feeds into the stationary battery until it’s full—primed for nighttime energy demand and cloudy days. Then, when the battery is topped off, the unit’s digital control system automatically redirects any excess energy into Berlin’s power grid, for which the Parises will be compensated by the local grid operator. “They convinced me it would pay off in 10 years,” explains Paris, referring to Enerix, a Bavaria-based retailer offering solar systems and installation services. “After that, most of our electricity won’t cost us anything.” The investment, he says, is a hedge against rising energy costs. Moreover, the unit’s smart software enables the Parises to monitor the production, consumption, and storage of electricity, as well as track in real time the feed-in of power to the grid. The Parises are one of more than 120,000 German households and small-business owners—and an estimated 1 million people worldwide—who have dug deep into their pockets to invest in solar units with battery storage since lower-cost systems appeared on the market five years ago. “No one expected this kind of growth, so fast,” says Kai-Philipp Kairies, an expert on power generation and storage systems at the RWTH Aachen University in western Germany. Today, one out of every two orders for rooftop solar panels in Germany is sold with a battery storage system. The home furnishing company Ikea even offers installed solar packages that include storage capacity. Battery prices have plummeted so dramatically that Germany’s development bank has now scratched the battery rebates—covering about 30 percent of the cost—that it offered from 2013 to 2018. ADVERTISEMENT To be sure, 120,000 households and small businesses represent only a tiny fraction of Germany’s 81 million people. But analysts say this recent growth demonstrates the strong appeal of a green vision for the future: a solar array on every roof, an electric vehicle in every garage, and a battery in every basement. Analysts see the embrace of home batteries as an important step toward a future in which low-carbon economies rely on increasingly decentralized and fluctuating renewable energy supplies. To date, electricity storage has lagged far behind advances in solar power, but as batteries become cheaper and more powerful, they will increasingly store the uneven output of wind and solar power, contributing to the kind of flexibility that a weather-dependent source will require. LEARN MORE This image may contain Tennis Ball Sport Tennis Ball Sports Astronomy Universe Space Outer Space and Symbol The WIRED Guide to Climate Change The budding popularity of solar panel and battery systems, driven by a drop in lithium-ion battery prices, has thrown a lifeline to Germany’s moribund solar sector, which has been reeling in recent years, in part because of low-cost production of solar panels in China. The progressive decline of feed-in tariffs—guaranteed remuneration for consumers supplying energy to the grid—also led to a sharp drop in solar energy deployment. But against all odds, companies like Enerix, Sonnen, and Solarwatt have gotten back on their feet thanks to home energy storage systems. In 2012, Enerix had to shut down eight of its 15 affiliates in Germany and Austria. But since the battery boom, it has been reopening old shops and starting new ones, today boasting 54 outlets that sell panels, batteries, and energy optimization systems. Germany now has some 44 manufacturers of home energy storage systems. Germans have installed solar-panel arrays on more than 1 million buildings, but most of them lacked storage units. Now, a growing number of those homeowners are buying batteries. German electricity storage units also are being sold in France, Great Britain, Italy, the Netherlands, and Spain, as well as Australia and South Korea. The price tag of a home storage system depends on the size of the house or business, the owner’s energy needs, the building’s access to sun, and the quality of the panels, batteries, and management systems. For a small house with just 20 panels, one can expect to pay about $8,000 to $11,000 for the PV array and roughly the same amount for the battery and DC/AC power inverter. The largest home batteries go for around $34,000. And for an extra $500, advanced devices connect the system to household appliances and optimize energy use, as well as regulating feed-in to the grid. With such top-of-the-line technology and lots of sunlight, an owner might save as much as 80 percent on electricity bills, according to Solarwatt, a Dresden-based outfit manufacturing smart tech. ADVERTISEMENT But the economics of battery storage aren’t the only, or even the main, motivation of most battery system buyers, says Matthias Schulnick of Enerix Berlin. “More and more people want to be independent of the power companies and rising prices,” he says. “And they want a green footprint, to do something for the future.” In Germany, in just a few short years, home storage units morphed from a quirky niche product for tech nerds and Green Party voters to one with enormous mainstream potential. The consulting firm McKinsey predicts that the cost of energy storage systems will fall 50 to 70 percent globally by 2025 “as a result of design advances, economies of scale, and streamlined processes.” Signs of the explosion in interest are everywhere: Earlier this month, the British-Dutch oil company Royal Dutch Shell purchased Sonnen, Germany’s leading maker of home batteries. The German utility giant E.ON is a step ahead of Shell, having teamed up with Solarwatt in 2016 to sell combined solar-and-battery units. The Energy Storage Association, a U.S.-based trade group, projects that energy storage capacity will soar eight-fold from 2015 to 2020, becoming a $2.5 billion market. Bloomberg New Energy Finance projects that within 20 years the global energy storage market, of which home storage is just one part, will have attracted $620 billion in investment. In California, as of 2020 all newly constructed residential buildings must be outfitted with solar panels. The owners of these buildings will surely be giving battery systems a hard look as prices fall. Adding home batteries becomes especially attractive for consumers who own electric vehicles. The downside of the battery bonus, explains Kairies, is that “under today’s conditions it takes about a decade to pay off the battery from savings on energy bills. But most of the life spans of these batteries today aren’t much more than 10 years, at most 15 years. Then you have to buy a new one.” The boom-in-progress is in large part a consequence of spectacular advances in the performance of lithium-ion batteries—the standard type of battery found in most electric vehicles and cell phones. In laboratory conditions, technicians—who were working on improving electric vehicle batteries, not home storage units—increased the lithium-ion battery’s density by tweaking the conductors and the chemicals, which doubled storage capacity. This sent the price of storage, measured per watt hour, plummeting by half. Solar panels, too, are cheaper than ever before, although their decades-long price decline has leveled off. ADVERTISEMENT Experts differ widely on the future of battery-based storage technologies and the implications for decentralized energy generation. Some, like Julia Poliscanova of the Brussels-based watchdog group Transport and Environment, argue that lithium-ion will remain the go-to battery type for the foreseeable future. The emergence of recycled EV batteries, which have too little capacity for cars but enough for household needs, would drive down costs even farther while giving lithium-ion batteries second and third lives, she says. Others, like Stefano Passerini, director of the Helmholtz Institute in Ulm, a battery research center in Germany, says the next generation of small-scale storage will be sodium-ion batteries, which, unlike lithium batteries, don’t require cobalt, a mined chemical element that is ever-harder to find. “Since home batteries can be larger than EV batteries, we should conserve the cobalt that’s available for cars, and go a different way with home storage,” he says. The clean-energy pioneer EWS Schönau is developing environmentally friendly batteries, such as largely recyclable saltwater batteries that contain neither carcinogenic heavy metals nor scarce minerals.


Saksassa aurinkoenergialla toimivat kodit ovat todella kiinni Maa on lähestymässä aurinkokunnan vallankumousta: paneeli jokaisella katolla, EV kaikissa autotalleissa ja akku jokaisessa kellarissa. kaksi miestä asentaa aurinkopaneelin katolle MISCHA KEIJSER / ALAMY Tämä tarina oli alun perin julkaissut Yale Environment 360, ja se toistetaan täällä osana Climate Desk -yhteistyötä. Stefan Paris on 55-vuotias radiologi, joka asuu Berliinin ulkopuolella. Hän, hänen kumppaninsa ja heidän 3-vuotias tyttärensä jakavat kodikkaan kaksikerroksisen talon uima-altaalla. Pariisit, jotka odottavat toista lasta, eivät ole vauraita eivätkä ympäristön tulenmerkkiä. Pariskunta päätti kuitenkin käyttää 36 000 dollaria kodin aurinkojärjestelmään, joka koostuu 26 aurinkopaneelista, jotka on vasta asennettu kattoon tässä kuussa, ja älykkäästä akusta - noin pienen jääkaapin kokoinen -, joka on pysäköity kellariin. Aurinkoisina päivinä aurinkosähköpaneelit toimittavat kaikki Pariisin kotitalouden sähkötarpeet ja lataavat myös niiden hybridi-auton sähköakun. Kun nämä perusteet on käsitelty, katolla tuotettu virta syötetään paikallaan olevaan akkuun, kunnes se on täynnä - varattu öiseen energiankulutukseen ja pilvisiin päiviin. Sitten, kun akku on täynnä, yksikön digitaalinen ohjausjärjestelmä ohjaa ylimääräisen energian automaattisesti Berliinin sähköverkkoon, jolle paikallisen verkonhaltija kompensoi Parisesin."He vakuuttivat, että se kannattaisi 10 vuodessa", Pariisi selittää viitaten Baijerissa sijaitsevaan Enerix-kauppaan, joka tarjoaa aurinkokunnan ja asennuspalveluita. "Sen jälkeen suurin osa sähköstämme ei maksa meille mitään." Hänen mukaansa sijoitus on suojaus nousevista energiakustannuksista. Lisäksi yksikön älykäs ohjelmisto antaa Pariseille valvoa sähkön tuotantoa, kulutusta ja varastointia sekä seurata reaaliajassa sähkön syöttöä verkkoon. Parises on yksi yli 120 000 saksalaisesta kotitaloudesta ja pienyritysten omistajasta - ja arviolta miljoonasta ihmisestä ympäri maailmaa -, jotka ovat kaivanneet syvälle taskuunsa investoidakseen aurinkoyksiköihin, joissa on akkuvarasto, koska halvemmat järjestelmät ilmestyivät markkinoille viisi vuotta sitten. "Kukaan ei odottanut tällaista kasvua niin nopeasti", sanoo Länsi-Saksan RWTH Aachenin yliopiston sähköntuotanto- ja varastointijärjestelmien asiantuntija Kai-Philipp Kairies. Nykyään joka toinen kahdesta kattokerroksen aurinkopaneelien tilauksesta myydään akkuvarastojärjestelmällä. Kodin sisustusyritys Ikea tarjoaa jopa asennettuja aurinkopaketteja, joihin sisältyy varastointikapasiteetti. Akkujen hinnat ovat laskeneet niin dramaattisesti, että Saksan kehityspankki on nyt raaputtanut vuosina 2013–2018 tarjoamiaan akkualennuksia - kattaakseen noin 30 prosenttia kustannuksista.MAINOS On varma, että 120 000 kotitaloutta ja pienyritystä edustavat vain pienen osan Saksan 81 miljoonasta ihmisestä. Mutta analyytikot sanovat, että tämä viimeaikainen kasvu osoittaa vihreän tulevaisuuden vision voimakasta vetovoimaa: aurinkopaneelit jokaisella katolla, sähköajoneuvo jokaisessa autotallissa ja akku jokaisessa kellarissa. Analyytikot näkevät kodin paristojen omaksumisen tärkeänä askeleena kohti tulevaisuutta, jossa vähähiiliset taloudet luottavat yhä hajautetumpiin ja vaihteleviin uusiutuvien energialähteiden lähteisiin. Tähän päivään mennessä sähkön varastointi on jäänyt kaukana aurinkoenergian kehityksestä, mutta kun paristot muuttuvat halvemmiksi ja tehokkaammiksi, ne varastoivat yhä enemmän tuulen ja aurinkoenergian epätasaista tuottoa, mikä lisää sellaista joustavuutta, jota säästä riippuvainen lähde vaatii. . Opi enemmän Tämä kuva voi sisältää tennispallourheilun tennispallourheilun tähtitieteen universumin avaruuden ulkoavaruuden ja symbolin WIRED ilmailunmuutosopas Aurinkopaneelien ja akkujärjestelmien orastava suosio, joka johtuu litium-ioni-akkujen hintojen laskusta, on heittänyt pelastuslinjan Saksan moribund-aurinkoenergia-alalle, joka on viime vuosina kelautunut, osittain aurinkopaneelien alhaisen tuotannon vuoksi Kiinassa. Syöttötariffien asteittainen lasku - taattu korvaus kuluttajille, jotka toimittavat energiaa verkkoon - johti myös aurinkoenergian käytön voimakkaaseen laskuun.Mutta kaikista kertoimista huolimatta yritykset, kuten Enerix, Sonnen ja Solarwatt, ovat päässeet takaisin jaloilleen kodin energian varastointijärjestelmien ansiosta. Vuonna 2012 Enerix joutui sulkemaan kahdeksan 15 tytäryhtiöstään Saksassa ja Itävallassa. Mutta akun nousun jälkeen se on avannut uudelleen vanhoja kauppoja ja aloittanut uusia, tänään ylpeilee 54 myymälää, jotka myyvät paneeleja, akkuja ja energian optimointijärjestelmiä. Saksassa on nyt noin 44 kodin energian varastointijärjestelmän valmistajaa. Saksalaiset ovat asentaneet aurinkopaneelijärjestelmät yli miljoonaan rakennukseen, mutta useimmissa niistä puuttui varastointiyksiköitä. Nyt yhä useampi näistä asunnonomistajista ostaa paristoja. Saksan sähkön varastointiyksiköitä myydään myös Ranskassa, Isossa-Britanniassa, Italiassa, Alankomaissa ja Espanjassa sekä Australiassa ja Etelä-Koreassa. Kodin säilytysjärjestelmän hintalappu riippuu talon tai yrityksen koosta, omistajan energiantarpeista, rakennuksen pääsystä aurinkoon sekä paneelien, akkujen ja hallintajärjestelmien laadusta. Pienessä talossa, jossa on vain 20 paneelia, voidaan odottaa maksavan noin 8000–11 000 dollaria PV-ryhmästä ja suunnilleen sama summa akusta ja tasa- / vaihtovirta-invertteristä. Suurimmat kotiakut maksavat noin 34 000 dollaria. Ja ylimääräisen 500 dollarin hintaan edistyneet laitteet yhdistävät järjestelmän kodinkoneisiin ja optimoivat energiankulutuksen sekä säätelevät syöttöä verkkoon.Dresdenissä toimivan älyteknisen tekniikan valmistajan Solarwattin mukaan tällainen huipputeknologia ja paljon auringonvaloa omistavat asiakkaat voivat säästää jopa 80 prosenttia sähkölaskuista. MAINOS Mutta akkujen varastoinnin taloudellisuus ei ole useimpien akkujärjestelmien ostajien ainoa tai edes tärkein motivaatio, sanoo Matthias Schulnick Enerix Berlinistä. "Yhä useammat ihmiset haluavat olla riippumattomia energiayhtiöistä ja nousevista hinnoista", hän sanoo. "Ja he haluavat vihreän jalanjäljen tehdä jotain tulevaisuutta varten." Saksassa, vain muutamassa lyhyessä vuodessa, kodin säilytysyksiköt siirtyivät omituisesta niche-tuotteesta teknisille asiantuntijoille ja vihreän puolueen äänestäjille yhdeksi, jolla on valtava valtavirran potentiaali. Konsultointiyritys McKinsey ennustaa, että energian varastointijärjestelmien kustannukset laskevat maailmanlaajuisesti 50–70 prosenttia vuoteen 2025 mennessä ”suunnittelun edistymisen, mittakaavaetujen ja prosessien tehostamisen seurauksena”. Merkkejä kiinnostavasta räjähdyksestä on kaikkialla: Aiemmin tässä kuussa brittiläinen-hollantilainen öljy-yhtiö Royal Dutch Shell osti Sonnenin, Saksan johtavan kotiakkujen valmistajan. Saksalainen sähköjättiläinen E.ON on askeleen edellä Shellistä, ja se on ryhtynyt Solarwattin kanssa vuonna 2016 myymään yhdistettyjä aurinko- ja akkukoneita.Yhdysvalloissa toimiva Energy Storage Association -liiketoimintaryhmä arvioi, että energian varastointikapasiteetti kasvaa kahdeksankertaisesti vuosina 2015 - 2020, jolloin siitä tulee 2,5 miljardin dollarin markkinat. Bloomberg New Energy Finance -projektien mukaan 20 vuoden kuluessa maailman energian varastointimarkkinat, joista kodin varastointi on vain yksi osa, ovat houkutelleet 620 miljardia dollaria investointeja. Kaliforniassa vuodesta 2020 alkaen kaikki hiljattain rakennetut asuinrakennukset on varustettava aurinkopaneeleilla. Näiden rakennusten omistajat antavat varmasti akkujärjestelmille kovan ilmeen hintojen laskiessa. Kotiakkujen lisääminen on erityisen houkuttelevaa kuluttajille, jotka omistavat sähköajoneuvoja. Akkubonuksen heikkous, Kairies selittää, on, että ”nykyisissä olosuhteissa akun maksaminen energialaskujen säästöistä vie noin vuosikymmenen. Mutta suurin osa näiden paristojen elinkaaresta on nykyään korkeintaan 10 vuotta, korkeintaan 15 vuotta. Sitten sinun on ostettava uusi. ” Käynnissä oleva puomi on suurelta osin seuraus litium-ioni-akkujen suorituskykyä koskevista huomattavista edistyksistä - vakiotyyppisistä akkuista, joita löytyy useimmista sähköajoneuvoista ja matkapuhelimista. Laboratorio-olosuhteissa teknikot - jotka työskentelivät parantaen sähköajoneuvojen akkuja, ei kodin säilytysyksiköitä - kasvattivat litium-ioni-akkujen tiheyttä säätämällä johtimia ja kemikaaleja, mikä kaksinkertaisti varastointikapasiteetin.Tämä lähetti varaston hinnan mitattuna wattiverta kohti, laskien puoleen. Myös aurinkopaneelit ovat halvempia kuin koskaan ennen, vaikka niiden vuosikymmenien mittainen hintojen lasku on tasaantunut. MAINOS Asiantuntijat eroavat toisistaan ​​suuresti akkupohjaisen varastointitekniikan tulevaisuuden ja hajautetun energiantuotannon vaikutusten suhteen. Jotkut, kuten Julia Poliscanova Brysselissä sijaitsevasta liikenne- ja ympäristövalvontaryhmästä, väittävät, että litium-ioni pysyy ennakoitavissa olevana akkuna tyyppinä lähitulevaisuudessa. Kierrätettyjen EV-paristojen ilmestyminen, joilla on liian vähän autojen kapasiteettia, mutta tarpeeksi kotitalouksien tarpeisiin, vähentäisi kustannuksia vielä kauemmas antaen litium-ioni-akkuille toisen ja kolmannen elämän, hän sanoo. Toiset, kuten Stefano Passerini, Saksan akkututkimuskeskuksen Ulmin Helmholtz-instituutin johtaja, sanovat seuraavan sukupolven pienimuotoisen varastoinnin olevan natrium-ioniparistoja, jotka, toisin kuin litiumparistot, eivät vaadi kobolttia, louhittu kemiallinen elementti, jota on yhä vaikeampi löytää. "Koska kotiakut voivat olla suurempia kuin EV-paristot, meidän on säilytettävä autoihin käytettävissä koboltti ja siirryttävä kodin varastoinnin tapaan", hän sanoo. Puhtaan energian edelläkävijä EWS Schönau kehittää ympäristöystävällisiä paristoja, kuten pääosin kierrätettäviä suolavesiparistoja, jotka eivät sisällä syöpää aiheuttavia raskasmetalleja eikä niukasti mineraaleja.


Noudata käännettävien tekstien kirjallisia sääntöjä ja kieliä. Yksi tärkeimmistä asioista, jotka käyttäjien tulee pitää mielessä Kielenkaantaja.com-käännösjärjestelmää käytettäessä, on, että käännökseen käytetyt sanat ja tekstit tallennetaan tietokantaan ja jaetaan muiden käyttäjien kanssa sivuston sisällössä. Siksi pyydämme sinua olemaan tietoinen tästä asiasta käännösprosessin aikana. Jos et halua, että käännöksesi julkaistaan sivuston sisällössä, ota yhteyttä: → "Ota yhteyttä" sähköpostitse. Kun asiaankuuluvat tekstit on poistettu sivuston sisällöstä.


Kolmannen osapuolen palveluntarjoajat, myös Google, käyttävät evästeitä. Niiden avulla ne näyttävät mainoksia sellaisten tietojen perusteella, jotka on saatu käyttäjän aiemmista vierailuista sivustollasi tai muilla sivustoilla. Googlen mainosevästeiden avulla Google ja sen kumppanit voivat näyttää mainoksia käyttäjille niiden tietojen perusteella, jotka on saatu käyttäjien käynneistä sivustoillasi ja/tai muilla sivustoilla. Käyttäjät voivat poistaa räätälöidyn mainonnan käytöstä Mainosasetuksissa. (Voit myös ohjata käyttäjät poistamaan käytöstä räätälöityyn mainontaan liittyvät kolmannen osapuolen evästeet sivulla www.aboutads.info.)