Magazyny energii pozwalają zwiększać autokonsumpcję oraz zapewniają ciągłość dostaw energii elektrycznej w przypadku awarii sieci. Nic więc dziwnego, że zyskują one na popularności. Biorąc pod uwagę fakt, że można także uzyskać dofinansowanie do tych urządzeń z programu Mój Prąd 4.0, jak najbardziej podstawne staje się ich kupno. Nie zawsze jednak wiadomo, jaki magazyn energii do fotowoltaiki będzie najlepszym wyborem. Dlatego w tym artykule omawiamy, na co zwrócić uwagę i jak działają magazyny energii.
Przeczytaj także:
- Czy fotowoltaika działa w zimie?
- Czy fotowoltaika w net-billing się opłaca?
- Jaka jest opłacalność fotowoltaiki?
Magazyn energii do fotowoltaiki – podstawowe informacje
Magazyny energii są urządzeniami, które służą do magazynowania energii wyprodukowanej z przydomowej instalacji PV, aby w późniejszym czasie ją wykorzystać. Pod tym względem przypominają one akumulatory czy zwykłe powerbanki. Technologia gromadzenia energii elektrycznej znana jest już od wielu lat i wykorzystywana w wielu różnych formach oraz branżach. Urządzenia tego typu najczęściej łączy się z instalacją fotowoltaiczną, dzięki czemu produkcja prądu z energii słonecznej jest jeszcze korzystniejsza i bardziej opłacalna.
Systemy, które pracują trybie on-grid, czyli wpięte do sieci, nie wymagają akumulatora do działania. Nadwyżki energii są w takim przypadku wysyłane do zakładu elektroenergetycznego, który pełni funkcję wirtualnego magazynu. Posiadanie własnej baterii pozwala z kolei zwiększyć bieżące zużycie energii elektrycznej nawet do 80%.
Dzięki nowoczesnym magazynom energii do przydomowej mikroinstalacji, można korzystać z prądu wyliczanego na podstawie niższych stawek. Za sprawą funkcji ładowania i rozładowywania można ładować akumulator podczas obowiązywania taryfy nocnej, a rozładowywać w godzinach szczytowych. Część magazynów energii do domu posiada także funkcję back-up, czyli pełnią rolę zapasowego źródła zasilania na wypadek awarii sieci energetycznej.
Jak działa magazyn energii do instalacji fotowoltaicznej?
Magazyny energii według ustawy o OZE to „urządzenie lub zespół urządzeń służących do przechowywania energii w dowolnej postaci”, które umożliwiają:
- zasilanie awaryjne w przypadku awarii sieci,
- magazynowanie energii zakupionej w tańszej taryfie,
- magazynowanie energii w dzień do wykorzystania jej wieczorem.
Istnieje wiele sposobów ma przechowywanie nadwyżki prądu – od elektrowni szczytowo-pompowych po koła zamachowe i nadprzewodnikowe zasobniki energii. Co istotne, obecnie wykorzystywane magazyny działają na zasadzie odwróconych procesów chemicznych, które zachodzą w ogniwach. W taki sposób działają między innymi baterie samochodowe czy do smartfona.
Tego typu urządzenia opisuje się dwoma parametrami – mocą i pojemnością:
- moc w kW określa, z jaką mocą można naładować lub rozładować akumulator,
- pojemność – opisuje ile kWh zmieści się w magazynie z paneli fotowoltaicznych.
Magazyny mogą działać zarówno razem z fotowoltaiką, jak i bez niej. W dzień wspomagają one fotowoltaikę. Instalacja fotowoltaiczna zasila wszystkie urządzenia elektroniczne w gospodarstwie domowym, ładuje magazyn i oddaje nadwyżkę do sieci, którą musi odkupić dystrybutor prądu. Wieczorem natomiast, kiedy nie czerpie się na bieżąco energii z fotowoltaiki, bo nie jest ona produkowana przez system fotowoltaiczny, prąd pozyskiwany jest z przydomowego magazynu.
Magazyny energii zwiększają proces autokonsumpcji, co oznacza, że większość energii produkowanej przez instalację fotowoltaiczną wykorzystuje się w domu bez sprzedawania jej do sieci elektroenergetycznej. A skąd bierze się większe zapotrzebowanie na energię? Większość domów jednorodzinnych zużywa prąd rano i wieczorem, a instalacja fotowoltaiczna najlepiej działa w dzień. Warto także poruszyć tutaj opcję ładowania samochodu elektrycznego przez prosumenta. Jest ona o tyle istotna, że Unia Europejska od lat zapowiada całkowite przejście na tego rodzaju samochody.
Jakie są rodzaje magazynów energii?
Na rynku dostępne są różne magazyny energii elektrycznej. Wśród nich wymienić można:
- kwasowo-ołowiowe,
- litowo-jonowe,
- przepływowe,
- wodorowe.
Magazyny energii litowo-jonowe są najpopularniejsze, gdyż charakteryzują się wysoką sprawnością, sięgającą nawet 90%, a na dodatek można je rozładować niemal całkowicie. Te dwie właściwości sprawiają, że stanowią one bardzo dobre uzupełnienie przydomowej instalacji fotowoltaicznej. Największe bezpieczeństwo z tego rodzaju akumulatorów zapewniają urządzenia LFP.
Magazyny kwasowo-ołowiowe to stara i sprawdzona technologia, szczególnie popularna w małych instalacjach off-grid ze względu na odporność na zimno. Zamontowana bateria w domku letniskowym może efektywnie pracować latem, a zimą można ją bez obaw zostawić. Ponadto wydają się one tańsze w zł/kWh od magazynów litowo-jonowych, ale nie są najlepszym wyborem w instalacjach domowych. Co istotne, wymagają one osobnego wentylowanego pomieszczenia i nie mają wysokiej sprawności.
Magazyny przepływowe są tańsze, mają dłuższą żywotność i są bardziej ekologiczne niż modele litowo-jonowe. Dlatego też stosuje się je w instalacjach przemysłowych. Mają one stosunkowo niską moc i duże wymiary, co sprawia, że nie stosuje się ich powszechnie w przydomowych instalacjach PV. Natomiast magazyny wodorowe żywotnością dorównują panelom fotowoltaicznym, ale cechują się wysoką ceną i niską sprawnością.
DC czy AC – jaki magazyn energii wybrać?
Jeśli nie ma zainstalowanej jeszcze mikroinstalacji PV to zdecydowanie lepiej wybrać magazyn energii DC, gdyż będzie to tańsze rozwiązanie. Jeśli instalacja PV jest już zamontowana to z kolei warto wybrać magazyn energii AC, bo za bardzo nie ma się innej opcji. Różnica w przypadku tych urządzeń jest widoczna w baterii – wysokonapięciowa dla magazynu DC, a niskonapięciowa dla AC, ilością dodatkowego sprzętu, a także ceną.
Co istotne magazyny DC są tańsze, ponieważ dzielą z instalacja PV inwerter. Natomiast w baterii AC niezbędne są dwa inwertery, po jednym do fotowoltaiki i magazynu energii. System z magazynem DC jest prostszy niż z AC, ponieważ w obrębie tego systemu prąd tylko raz jest przekształcany ze stałego na przemienny.
Jak dobrać magazyn energii?
Podczas wyboru magazynu energii należy kierować się przede wszystkim jego przeznaczeniem. W przypadku istniejącej instalacji fotowoltaicznej, magazyn powinien być dobierany do falownika. Wybór nie może być przypadkowy, ponieważ w inwerterze musi znajdować się oprogramowanie, które pozwala gromadzić wyprodukowaną energię przez panele. Do współpracy z magazynami energii dla domu wybiera się najczęściej falowniki hybrydowe.
Podczas zakupu magazynu energii należy także pamiętać o jego wielkości. Oczywiście, można stosować się do ogólnie przyjętej reguły, że do instalacji o mocy 10 kW potrzebny jest magazyn 10 kWh, do 5 kW – 5 kWh itd. Będzie to stosunkowo rozsądna decyzja, trzeba jednak uwzględnić akumulator do fotowoltaiki powinien być wybierany również pod względem rzeczywistego zapotrzebowania na prąd danego gospodarstwa domowego.
Opłacalność fotowoltaiki z magazynem energii
Czy opłaca się inwestować w montaż magazynu energii? To zależy, co jest celem właściciela instalacji PV. Czy kupuje on akumulator, ponieważ chce dzięki niemu zarobić? Mieć niezależność energetyczną? Czy też uodpornić instalację fotowoltaiczną na wyłączanie się w godzinach szczytu? Nie zawsze ten magazyn będzie wypadał równie dobrze. Więcej o opłacalności fotowoltaiki w połączeniu z magazynem energii można przeczytać w innym artykule na naszym blogu: https://sunekoenergy.com.pl/baza-wiedzy/fotowoltaika-z-magazynem-energii/.
