Lithium vs. bly: Hvilken batteritype til solcelleanlæg? ikon

Lithium vs. bly: Hvilken batteritype til solcelleanlæg?

Indledning: Det er de indre værdier, der tæller

Batterier ligner på sin vis mennesker: De findes i mange former og størrelser, men i sidste ende er det de indre værdier, der er afgørende. Gennem tiden er der udviklet mange batterikoncept­er med forskellige materialekombinationer til anode, katode, elektrolyt og separator.

Til lagring af solenergi bruges i dag især to teknologier:

  • Lithium-ion-batterier (LIB)
  • Bly-syre-batterier (BSB)

Begge koncepter har fordele og ulemper i solcelleanlæg. Hvilken batteritype der passer til hvilken type anlæg, gennemgår vi i denne artikel.

Lithium-ion-batterier: Den moderne standard

For moderne elektronik er lithium-ion-batterier uundværlige. Uanset om det er smartphone, elektrisk tandbørste eller elbil – denne batteritype er udbredt og fortrænger i stigende grad bly-batterier.

Funktionsprincip

Funktionsprincippet svarer grundlæggende til en galvanisk celle – forskellen ligger i materialevalget. Som navnet antyder, indgår lithium i elektroderne.

Vigtig sondring:

  • Lithium-ion-batterier: Lithium bundet i iltforbindelser (lithiumoxider) – genopladelige
  • Lithium-metal-batterier: Rent metallisk lithium – ikke genopladelige

Forskellige katodematerialer

Hvordan lithium præcist indgår i elektroderne, afhænger af batteriets kemiske opbygning. Typisk er lithiumforbindelserne placeret i katoden. Der findes flere katodesammensætninger med hver deres styrker og svagheder:

Type Betegnelse Egenskaber
LFP Lithium-jern-fosfat Høj levetid, sikker, mere miljøvenlig
NMC Nikkel-mangan-kobolt Høj energitæthed, men dyrere
LCO Lithium-kobolt Høj energitæthed, lavere sikkerhed

Anbefaling til solcelleanlæg: LFP-celler giver det bedste kompromis mellem ydeevne og bæredygtighed.

Fordele ved lithium-ion-batterier

Lithium-ion-batterier har udviklet sig til den dominerende teknologi – af gode grunde. Den høje energitæthed muliggør kompakte lagre med stor kapacitet. Virkningsgraden ligger typisk på 90–95 %, og levetiden kan nå 5.000 til 10.000 ladecyklusser. Praktisk er også, at afladningsdybden kan være 80–100 %, der er ingen memory-effekt (delladninger er uproblematiske), og cellerne er vedligeholdelsesfri. Hurtigladning med højere C-rater er desuden mulig.

Ulemper ved lithium-ion-batterier

Med anskaffelsesomkostninger på ca. 1.100–2.200 kr./kWh (150–300 €/kWh) ligger lithium-ion-batterier højere i pris – selv om priserne er faldende. De er følsomme over for ekstreme temperaturer (optimalt ca. 15–25 °C), og ved mekanisk skade eller overladning kan der opstå brandrisiko, dog meget lav ved LFP-celler. Genanvendelse er mere kompleks end for bly.

Bly-syre-batterier: Den gennemprøvede klassiker

Bly-syre-batteriet er væsentligt ældre end lithium-ion-koncepter. Det blev taget i brug allerede i 1800-tallet og anvendes stadig i stor stil – mest kendt som startbatteri i biler.

Opbygning og funktionsprincip

BSB fungerer grundlæggende som andre batterier, men består af:

  • Blyplader (anode, rent bly)
  • Blyoxidplader (katode)
  • Vand-svovlsyre-blanding (elektrolyt)

Fordele ved bly-syre-batterier

Selv om bly-syre-batterier er en ældre teknologi, har de stadig deres berettigelse. Den største fordel er de lave anskaffelsesomkostninger på ca. 600–1.100 kr./kWh (80–150 €/kWh). Teknologien har været anvendt i over 150 år, er robust over for temperatursvingninger, og genanvendelsen fungerer meget effektivt med en høj genvindingsgrad. Bly-syre-batterier er desuden let tilgængelige.

Ulemper ved bly-syre-batterier

Ulemperne forklarer, hvorfor teknologien gradvist fortrænges. Den lave energitæthed giver tunge og pladskrævende batterier. Med kun ca. 500–1.500 ladecyklusser er levetiden markant kortere end for lithium-ion. Afladningsdybden bør normalt ikke overstige 50 %, hvis batteriet skal holde længe. Åbne typer kræver regelmæssig påfyldning af destilleret vand. Virkningsgraden ligger kun på ca. 80–85 %, og gasudvikling betyder, at der skal være god ventilation.

Direkte sammenligning

For at gøre valget lettere sætter vi de to teknologier direkte op mod hinanden. Tabellen viser de vigtigste forskelle:

Kriterium Lithium-ion Bly-syre
Energitethed 150–200 Wh/kg 30–50 Wh/kg
Virkningsgrad 90–95 % 80–85 %
Levetid 5.000–10.000 cyklusser 500–1.500 cyklusser
Afladningsdybde 80–100 % 50 %
Pris/kWh 150–300 € 80–150 €
Pris/cyklus 0,03–0,06 € 0,05–0,30 €
Vedligehold Vedligeholdelsesfri Regelmæssig
Vægt Lav Høj

Konklusion: Selvom bly-syre-batterier er billigere at købe, er lithium-ion-batterier ofte mere økonomiske på lang sigt på grund af den længere levetid.

Tommelfingerregler til dimensionering

Inden du vælger batteritype, skal du bestemme den rigtige størrelse på lageret:

Tommelfingerregel 1: Relateret til peak-effekt

For hver installeret kWp bør der være 0,9 til 1,6 gange så mange kWh i batterikapacitet.

Denne tommelfingerregel tager udgangspunkt i den installerede modulydelse og giver et godt startpunkt for dimensionering af lageret:

Anlægsstørrelse Anbefalet kapacitet
5 kWp 4,5 – 8 kWh
8 kWp 7,2 – 12,8 kWh
10 kWp 9 – 16 kWh

Tommelfingerregel 2: Relateret til årsforbrug

Batterikapaciteten bør svare til ca. 60 % af det daglige elforbrug.

Denne tilgang tager udgangspunkt i husstandens faktiske forbrug og er særlig nyttig, hvis du har forbrugsdata:

Årsforbrug Døgnforbrug Anbefalet kapacitet
3.000 kWh 8,2 kWh ~5 kWh
5.000 kWh 13,7 kWh ~8 kWh
7.000 kWh 19,2 kWh ~12 kWh

Hvornår kan hvilken teknologi betale sig?

Bly-syre-batteri anbefales typisk til:

  • Små anlæg op til ca. 5 kWp
  • Mindre plug-in-solceller/balkonanlæg med begrænset effekt
  • Stramt budget
  • Off-grid-løsninger (campingvogn, kolonihavehus, båd)
  • Lave krav til antal ladecyklusser

Eksempel: Ved 5 kWp har du brug for mindst ca. 4,5 kWh kapacitet. I dette område kan den lavere anskaffelsespris for bly-syre stadig være en fordel, hvis du accepterer kortere levetid og mere vedligehold.

Lithium-ion-batteri anbefales typisk til:

  • Mellemstore til store anlæg fra ca. 5 kWp og opefter
  • Parcelhuse med 2–4 personer
  • Højt dagligt elforbrug
  • Begrænset plads til batteri
  • Langsigtet brug (planlægges i 10+ år)
  • Kombination med varmepumpe eller elbil

Eksempel: Ved 10 kWp og mindst 9 kWh kapacitet er lithium-ion normalt det bedste valg – kompakt, langtidsholdbart og uden løbende vedligehold.

Specialtilfælde: LFP vs. NMC vs. LCO

Når du har valgt lithium-ion, opstår spørgsmålet om cellekemi. De tre mest udbredte varianter adskiller sig tydeligt i egenskaber:

Kriterium LFP NMC LCO
Energitethed Middel Høj Høj
Sikkerhed Meget høj Middel Lav
Levetid Meget høj Middel Lav
Omkostninger Middel Høj Høj
Temperaturstabilitet Meget god God Middel
Anbefaling Hjemmebatteri Elbiler Elektronik

Klar vinder til solcelleanlæg: LFP-celler – de giver den bedste kombination af sikkerhed, levetid og omkostninger.

Tilskud og rammevilkår i Danmark

Selve valget mellem lithium og bly afhænger primært af teknik og økonomi, men i Danmark spiller de nationale regler og støtteordninger også en rolle.

Bygningsregler og energikrav

I Danmark reguleres nye bygninger og større renoveringer af Bygningsreglementet (BR18). Her stilles krav til:

  • bygningens samlede energiramme,
  • isoleringsniveau og U-værdier,
  • samt andel af vedvarende energi.

Et solcelleanlæg med batteri kan bidrage positivt til energirammen, men batteriet er ikke direkte reguleret i BR18. Til gengæld kan det være relevant i forhold til:

  • DS/EN 62485-serien (sikkerhedskrav for akkumulatorbatterier og installationer),
  • DS/EN 62619 (sikkerhedskrav for industrielle lithium-batterier),
  • samt lokale brand- og installationskrav, som kommunen eller forsikringsselskabet kan henvise til.

Energimærkning og dokumentation

I Danmark gælder energimærkningsordningen for bygninger, administreret af Energistyrelsen. Ved salg eller udlejning af bygninger over 60 m² kræves et gyldigt energimærke. Et solcelleanlæg – med eller uden batteri – kan forbedre bygningens energimærke, hvis det dokumenteres korrekt i beregningen.

Selve batteriet energimærkes ikke som byggevare, men invertere og visse komponenter er omfattet af EU’s energimærkning og ecodesign-krav. Installatøren skal kunne dokumentere anlæggets ydeevne og sikkerhed, bl.a. via CE-mærkning og overholdelse af relevante EN/DS-standarder.

Tilskud og økonomiske incitamenter

Støtteordninger ændrer sig løbende, men de vigtigste rammer for danske husstande er:

  • Håndværkerfradrag (servicefradrag)
    Ordningen har i perioder givet fradrag for visse grønne renoveringer. Batterilagring til solceller har typisk ikke været direkte omfattet, men tilknyttede el- og installationsarbejder kan i nogle år være fradragsberettigede. Tjek altid de aktuelle regler på skat.dk.

  • Nettomåler- og afregningsordninger for solceller
    Batteriet påvirker ikke i sig selv støtten, men:

    • med timebaseret nettoafregning kan et batteri øge egenforbruget og dermed værdien af den producerede strøm,
    • overskudsstrøm afregnes efter gældende satser hos dit netselskab/elleverandør.
  • Puljer til grøn omstilling
    Der har tidligere været puljer som fx Bygningspuljen og VE til proces, administreret af Energistyrelsen. Fokus har primært været på varmepumper, isolering og energieffektivisering – ikke direkte på batterier – men et batteri kan være en del af en samlet løsning, hvor andre dele af projektet får støtte. Se aktuelle muligheder på sparenergi.dk.

  • Erhverv og landbrug
    Virksomheder og landbrug kan i perioder søge støtte til energieffektivisering og vedvarende energi gennem erhvervspuljer. Her kan batterilagring i nogle programmer indgå som del af et samlet projekt, hvis det dokumenterbart reducerer elforbrug fra nettet eller øger udnyttelsen af egen VE-produktion.

Da ordningerne ændres jævnligt, bør du altid:

  • tjekke de nyeste informationer hos Energistyrelsen og Skattestyrelsen, og
  • spørge din installatør eller energirådgiver, hvordan et batteri påvirker økonomien i netop dit projekt.

Konklusion

Kernepointe: Valget mellem lithium-ion og bly-syre afhænger af dine konkrete behov. Er du meget prisfølsom og har et lille anlæg eller en simpel off-grid-løsning, kan bly-syre stadig være fornuftigt. Til større husstandsanlæg, hvor du ønsker lang levetid, høj virkningsgrad og minimal vedligehold, er lithium-ion – og her især LFP – normalt det bedste valg. Priserne på lithium-ion-batterier falder fortsat, mens teknologien forbedres. For de fleste nye solcelleanlæg i Danmark vil lithium-ion derfor være den mest fremtidssikre løsning.

I næste artikel kan du læse, hvordan Effektelektronik: vekselrettere og DC-DC-konvertere gør batteriets jævnstrøm anvendelig i dit husnet.


De øvrige dele af serien

Interesseret i energilagring? Her finder du alle artikler:

Kilder