A napkohás rendszerek erősen támaszkodnak a fotovoltaikus, röviden PV rendszerekre, ahol a napfényt hasznosítható villamos energiává alakítják. A napfény azokba a PV-cellákba ütközik, amelyek általában szilícium félvezetőkből készülnek, és ezek elnyelik a fényt, majd elektromos teret generálnak. Ez létrehozza a váltóáramú villamos energia áramlását a rendszeren keresztül. A háztulajdonosok valójában tanúi lehetnek ennek a folyamatnak, amikor panelek nappali órákban elektromos áramot kezdenek termelni. A PV technológia jelentősége nem hangsúlyozható eléggé, hiszen ez a tiszta napenergia kihasználásával segít csökkenteni a szénre és gázra való támaszkodást, miközben csökkenti a szén-dioxid-kibocsátást.
A napelemes akkumulátorrendszerek erősen támaszkodnak a jó energiatárolási megoldásokra, hogy minden simán működjön. Amikor süt a nap és ragyog az égen, a napelemek gyakran több elektromos energiát termelnek, mint amennyire az adott pillanatban szükség van. Ez a felesleges energia akkumulátorokban kerül tárolásra, így nem megy veszendőbe. Az éjszaka vagy a borús, felhős napokon, amikor nincs napsütés, a háztulajdonosok ehhez az eltárolt energiához férhetnek hozzá, nem kizárólag a villamos hálózatra kell hagyatkozniuk. A lítium-ion akkumulátorok egy meglehetősen népszerű választást jelentenek ezekhez a rendszerekhez, mivel viszonylag nagy energiasűrűséggel rendelkeznek méretükhöz képest, miközben meglehetősen hatékonyak maradnak. A legtöbb ember számára kiderül, hogy ezek az akkumulátorok valóban jól teljesítenek a háztartási tárolási igények kielégítésében, ami érthetővé teszi, miért választ annyi napelemes háztartás éppen lítium alapú megoldásokat.
A napenergia-akkumulátorrendszereknek a villamos hálózattal való kölcsönhatása miatt sokkal hasznosabbak és megfizethetőbbek a legtöbb háztartás számára. Nézzük például a nettó mérlegelést (net metering), amely lehetővé teszi, hogy az emberek, akik felesleges áramot termelnek, azt visszatáplálják a hálózatba, és jóváírást kapjanak a számlájukon. Ez idővel valós megtakarítási lehetőségeket teremt. Fontos ismerni a központi hálózathoz csatlakozó rendszerek és a teljesen független megoldások közötti különbséget is. Az off-grid (hálózattól független) megoldások teljes körű kontrollt biztosítanak az ingatlantulajdonosok számára az áramellátás tekintetében, így nem kell aggódniuk a fekete kiadások miatt a mindennapok zavaráért. Amikor a tulajdonosok kihasználják ezeket a ma elérhető különböző lehetőségeket, befektetésükből jobb értéket nyernek ki, miközben nyugodtan tudják, hogy otthonuk mindig áram alatt marad, függetlenül a helyi közműszolgáltatások helyzetétől.
A napelemek az otthoni napenergia-rendszerek alapját képezik, mivel a napfényt elektromossággá alakítják, amelyet ténylegesen használhatunk a ház körül. A piacon ma különböző típusú panelek találhatók, és mindegyik más szinten teljesít. A monokristályos panelek kiemelkednek, mert nagyon jól működnek és hosszabb élettartamúak, de magasabb árrel is járnak. A polikristályos modellek valahol középen helyezkednek el a vásárlók által elvárt ár-érték arány szempontjából. A panelek elhelyezkedése szintén nagyon fontos. A megfelelő pozicionálás, hogy déli irányba nézzenek általában a legjobb eredményt nyújtja, mivel ez lehetővé teszi számukra, hogy nappal a lehető legtöbb napfényt elnyeljék. Legfrissebb adatok szerint a napelemekkel felszerelt háztartások évente körülbelül 1200 kilowattórát termelnek minden telepített kilowatt kapacitásra számítva. Ez azt jelenti, hogy a napelemek megfontolandók mindenki számára, aki csökkenteni szeretné havonta fizetendő számláit, miközben kevésbé lesz függő a hagyományos villamosenergia-hálózattól.
A napelemes akkumulátorrendszerek nem működnének inverterek nélkül, amelyek az eredetileg egyenáramú (DC) energiát, amit a tetőkön lévő csillogó panelek termelnek, váltakozó árammá (AC) alakítják, ami valójában működteti otthonainkat. Amikor valaki átnézi a rendelkezésre álló lehetőségeket, három fő típussal találkozik: soros inverterek, mikroinverterek és azok, akiket néhányan teljesítmény-optimizálóknak neveznek. A soros inverterek jellemzően nagyobb rendszerekben fordulnak elő, mivel általában olcsóbbak, de van egy hátrányuk. Ha akár csak egy panel is árnyékba kerül, vagy por fedte be, az egész rendszer teljesítménye csökken. A mikroinverterek magasabb árúak, de közvetlenül minden egyes panelhez csatlakoznak, így az egyikkel kapcsolatos problémák nem befolyásolják a többit. A teljesítmény-optimizálók valahol a két szélsőség között helyezkednek el, lényegében mindkét megközelítés előnyeit kombinálják, miközben hatékonyabbá teszik az egész rendszert. Az inverter működésének hatékonysága nagyban befolyásolja az egész rendszer teljesítményét. A modern inverterek többnyire 95% és 99% közötti hatékonysággal működnek, ami azt jelenti, hogy az egyenáramról váltakozó áramra történő átalakítás során csak kis mennyiségű energia vész el.
A napenergia-rendszerek különösen a lítium-ion akkumulátorokat részesítik előnyben, mert azok rendkívül hatékonyan működnek és hosszú élettartamuk van. A legtöbb ember ezeket az akkumulátorokat a piacon elérhető legjobb megoldásnak tartja annak köszönhetően, hogy hányszor lehet őket töltögetni és kisütni teljesítményveszteség nélkül. A ciklusélettartam is meglepően magas, általában körülbelül 10 000 teljes töltésig tart, ami használati feltételektől függően kb. 13-tól akár 18 évig is eltarthat. Ha összehasonlítjuk őket a hagyományos ólom-savas alternatívákkal, akkor a lítium-ion akkumulátorok súlyukhoz képest jobb teljesítményt nyújtanak, valamint sokkal nagyobb energiasűrűséggel rendelkeznek. Bár az elsődleges költségük magasabb lehet a olcsóbb opcióknál, a legtöbb beszerelő szerint a hosszú távú megtakarítás már néhány év alatt behozza ezt a különbséget. Emellett érdemes megemlíteni az ökológiai szempontot is, mivel a lítium alapú technológia általában kevesebb hulladékot termel a gyártás és az üzemeltetés során, és beépített védelmet is nyújt a veszélyes túlmelegedési események ellen, amelyek időnként más akkumulátortípusoknál problémát okozhatnak.
A napelemes akkumulátorok sokkal nagyobb függetlenséget biztosítanak a háztartások számára a központi villamosenergia-hálózattól. Amikor a napenergia-túlteljesítést érnek el, ezek az rendszerek tárolják az energiát, így az embereknek akkor is marad áramuk, ha a hagyományos hálózat megszakad. Ez különösen fontos olyan területeken, ahol a természet szélsőséges helyzeteket, például erős viharokat vagy erdőtüzeket okoz. Vegyük példának Puerto Ricót, ahol a Fiona hurrikán idején a napelemes tároló megoldásokkal, például Tesla Powerwall rendszerekkel felszerelt háztartások megtartották az áramellátásukat, miközben a környező házakban megszűnt a villamos energia. A lényeg az, hogy a tartalék áramforrás biztosítja, hogy a családok ne maradjanak sötétben válsághelyzetekben, és a hűtők hőmérséklete, valamint az alapvető világítás is működőképes maradjon, amikor a legnagyobb szükség van rá.
A napelemes akkumulátorok segítenek csökkenteni a havi áramszámlákat, kihasználva azt, hogy a közművek a nap különböző szakaszaiban eltérő tarifákat alkalmaznak. Amikor a napsugárzás eléri a paneleket reggel, a felesleges áramot tárolják későbbi felhasználásra. Az ingatlantulajdonosok ezután ebből a tartalékból nyerik az áramot, ahelyett, hogy drágább hálózati áramot vásárolnának délután és este, amikor a kereslet csúcsot ér. Az így elért megtakarítás hónapok és évek során jelentőssé válik, különösen ott, ahol az áramszolgáltatók az igénybevétel időpontjai alapján összetett díjszabási sávokat alkalmaznak. Azokban a helyekben élők, mint Kaliforniában vagy New Yorkban, ahol a délutáni áramtarifák különösen magasak, egy jó akkumulátorrendszerbe való befektetés gyakran már néhány év alatt megtérül, miközben biztosítja az áramellátást akkor is, amikor leszállt a nap.
A napenergia-használat akkumulátoros rendszerekkel tényleg pozitív különbséget jelent a környezet szempontjából, elsősorban azért, mert csökkenti a piszkos fosszilis üzemanyagoktól való függőséget és csökkenti azokat az idegesítő szén-dioxid-lábnyomokat. Az International Energy Agency (Nemzetközi Energia Ügynökség) valójában azt állapította meg, hogy amikor a háztartások elkezdenek több megújuló energiaforrás-alapú rendszert használni, komoly előrelépés történik a klímaváltozás problémáinak kezelése terén. Miért is olyan jó a napenergia? Hát azért, mert egyáltalán nem termel károsanyag-kibocsátást, ami azt jelenti, hogy mindenki számára tisztább levegőt biztosít, miközben segít harcolni az üvegházhatású gázok ellen világszerte. Amikor az emberek napkollektorokat szerelnek fel házaikra, valami érdekes dolog történik. A szomszédok általában észreveszik és esetleg még követik is a példát. Ez a dominohatás segíti az egész közösségeket abban, hogy idővel a zöldebb energiamegoldások felé mozduljanak el, ahelyett, hogy régi szokásaiknál maradnának.
Az Industry Energy Storage IES3060-30KW60KWh-es lítium akkumulátor megbízható ipari energiatárolási lehetőségeket kínál. 60 kilowatt óra kapacitással és 30 kilowatt teljesítménnyel ez az egység kiválóan használható gyártási létesítményekben és raktárüzemekben, ahol a megbízható tartalékáramellátás a legfontosabb, különösen áramkimaradás vagy csúcsidőszaki igények alatt. Más tárolási megoldásokhoz képest az IES3060 hosszabb távon is jobban bírja az igénybevételt, és jól skálázható, ahogy a vállalkozások növekednek és növelik energiaszükségletüket. Sok gyártó azt jelenti, hogy hosszú távon pénzt takarítanak meg, mivel ezek az akkumulátorok hosszabb ideig elviselik a cserét, és nem igényelnek folyamatos karbantartást, mint más versenytársak. Egy üzemvezető például azt mondta, hogy kritikus rendszereiket már majdnem három éve ezen rendszerrel üzemeltetik, csupán rutinellenőrzésekkel.
Az IES50100-50KW100KWh modell komoly ipari igények kiszolgálására alkalmas, nagy teljesítményű megoldást kínál. 100 kWh tárolókapacitásával és 50 kW teljesítménykiszolgálásával ideális helyszínekre, ahol az áramfogyasztás sosem csökken, például nagy adatközpontokba vagy folyamatos üzemű gyártósorokra. Ezt az akkumulátort különösen versenyképessé teszi, hogy csökkenti a vállalkozások hálózati áramfelhasználását és hosszú távon költségeket takarít meg. A kialakítás minimális karbantartást igényel a hagyományos megoldásokhoz képest, így kevesebb üzemzavarral kell számolni. A gyakorlati tesztek azt mutatták, hogy ezek az egységek nap mint nap képesek elviselni az igénybevételt meghibásodás nélkül, így okos befektetést jelentenek azok számára, akik energiaköltségeiket környezetvédelmi felelősségvállalással szeretnék összehangolni.
Otthoni környezetben az HES116FA 10KW16KWh modell kis helyigény mellett is elegendő teljesítménnyel rendelkezik a legtöbb háztartás energiaszükségletének kielégítéséhez. Kifejezetten szűk helyekre tervezték, így jól elhelyezhető garázsokban vagy pincékben, ahol a nagyobb rendszerek már nem férnek el. Azok a tulajdonosok, akik lakásokban vagy kisebb házakban élnek, gyakran nehézségekbe ütköznek az akkumulátorok elhelyezésekor, de ez a modell megváltoztatja ezt a helyzetet teljesen. A berendezést telepítők jelentős része zökkenőmentesebb átállást jelent a hálózati áram és a tárolt energia között egész nap. Sokan említik, hogy sokkal könnyebbé vált a fogyasztási szokásaik nyomon követése is. Idővel ezek a funkciók lehetővé teszik a zöldebb életmódot anélkül, hogy komfortot vagy kényelmet kellene feláldozni.
EN