Magazyn energii - jak przechowywać energię z instalacji fotowoltaicznej

2022-06-21 11:37
Instalacja fotowoltaiczna
Autor: GettyImages

Magazyny energii zapewniają niezależność energetyczną. Umożliwiają zwiększenie stopnia wykorzystania energii z domowej instalacji fotowoltaicznej. Rozwiązują problem przerw w dostawach prądu z sieci elektroenergetycznej.

Wzrost liczby urządzeń dostarczających energię ze źródeł odnawialnych sprawia, że coraz bardziej potrzebne są magazyny energii, które umożliwiają bilansowanie jej zużycia z produkcją.

Dotychczas funkcję takiego magazynu pełniły paliwa kopalne. Można je bez większego kłopotu składować i wykorzystywać w ilości odpowiadającej aktualnym potrzebom. Natomiast energia ze źródeł odnawialnych, w szczególności słoneczna, nie jest dostępna na zawołanie. Zwykle wtedy, kiedy potrzebujemy jej najwięcej w swoim domu, nie możemy skorzystać z jej źródła, czyli słońca. Przez to stopień wykorzystania jej na własne potrzeby w przeciętnym gospodarstwie domowym wynosi zaledwie 20-30%.

Spis treści

  1. Magazyn energii jak działa
  2. Magazyn energii jako źródło zasilania awaryjnego
  3. Magazyn energii do fotowoltaiki
  4. Magazyn energii cena

Magazyn energii jak działa

Zdecydowanie większa część energii z domowej instalacji fotowoltaicznej jest odprowadzana do sieci elektroenergetycznej. Prosumenci, których instalacje były uruchomione przed 1 kwietnia 2022 r., mogą ją potem z niej odbierać w ciągu 12 miesięcy od chwili wprowadzenia jej do sieci, ale trzeba brać pod uwagę, że za każdą kilowatogodzinę oddaną do sieci przysługuje tylko 0,8 kWh do odbioru w przypadku instalacji o mocy do 10 kWp i 0,7 kWh w przypadku instalacji o większej mocy (10-40 kWp).

Ci, którzy rozliczają się z dostawcą energii w systemie obowiązującym od 1 kwietnia 2022 r., czyli tak zwanym net-billingu, nadwyżki energii z instalacji fotowoltaicznej mogą sprzedawać. Są one od nich odkupowane za cenę energii z Rynku Dnia Następnego z Towarowej Giełdy Energii. Wyliczona w ten sposób wartość energii, tak zwany depozyt prosumencki, jest zapisywana na koncie prowadzonym przez sprzedawcę. Wartość depozytu jest następnie pomniejszana o wartość energii pobieranej z sieci przez właściciela instalacji fotowoltaicznej. Oblicza się ją na podstawie stawek z umowy ze sprzedawcą. Ponieważ depozyt prosumencki jest ważny przez 12 miesięcy od daty zaksięgowania, nadwyżki energii wygenerowane latem mogą pokrywać jej niedobór zimą. Niewiadomą jest jednak, w jakim stopniu, bo ceny energii na giełdzie stale się wahają. Może więc dochodzić do sytuacji, że ceny zimą będą znacznie wyższe niż latem, a to dla prosumenta oznacza stratę.

Niezależnie od systemu rozliczeń fotowoltaiki, aby nie tracić na sprzedawaniu nadwyżek energii można skorzystać właśnie z urządzenia nazywanego magazynem energii. Wówczas zamiast oddawać nadwyżki energii z własnej mikroelektrowni słonecznej do sieci, w której jest ona magazynowana wirtualnie, magazynuje się ją u siebie, w baterii akumulatorów, w których energia elektryczna jest zamieniana w chemiczną, a gdy wystąpi pobór prądu, ponownie w elektryczną.

Magazyn energii BMZ
Autor: BMZ ESS 7.0/9.0/X jest nowym modułowym litowo-jonowym systemem magazynowania energii, który przechowuje nadwyżkę energii uzyskaną przez system fotowoltaiczny w celu późniejszego wykorzystania

Magazyn energii jako źródło zasilania awaryjnego

Sprawność domowego magazynu energii opartego na nowoczesnych ogniwach litowo-jonowych wynosi 90-95%. Magazynu energii wyposażonego w akumulatory kwasowo-ołowiowe – w granicach 75%. Z czasem, z powodu degradacji akumulatorów, staje się niższa. Możliwość magazynowania całej nadwyżki energii wytwarzanej przez domową instalację fotowoltaiczną wymagałaby zastosowania akumulatorów o odpowiednio dużej pojemności, co z pewnością nie jest uzasadnione ekonomicznie. Można więc uznać, że własny magazyn energii nie jest atrakcyjną alternatywą dla magazynowania energii w sieci, przynajmniej dopóki funkcjonuje obecny system opustów w rozliczeniach z operatorami sieci elektroenergetycznej. Jest jednak ważny powód, dla którego w wielu przypadkach taka inwestycja ma sens. To często zdarzające się przerwy w dostawie energii. Trzeba bowiem wiedzieć, że wyłączenie prądu przez zakład energetyczny oznacza odcięcie użytkownika także od jego własnej instalacji fotowoltaicznej. Jest to konieczne ze względu na bezpieczeństwo osób, które usuwają awarię – do miejsca, w którym pracują, nie może docierać prąd i nie ma znaczenia, co jest jego źródłem. Instalacja fotowoltaiczna nie może go wysyłać do niedziałającej sieci. Dba o to obowiązkowy układ znajdujący się w inwerterze (falowniku) fotowoltaicznym - zabezpieczenie antywyspowe, które wyłącza go automatycznie w chwili, w której parametry prądu w sieci zaczynają się różnić od ustalonych.

Zatem typowa instalacja fotowoltaiczna, składająca się z paneli (modułów fotowoltaicznych) i inwertera połączonych z siecią elektroenergetyczną, nie zapewnia użytkownikowi niezależności od dostawcy prądu i bezpieczeństwa energetycznego. Do tego potrzebne jest jeszcze dodatkowe urządzenie, które może być źródłem energii w przypadku awarii sieci, na przykład magazyn energii. Lecz nie każdy.

Magazyn energii, który ma być źródłem awaryjnego zasilania, musi być wyposażony w elektroniczny układ umożliwiający wytwarzanie przez inwerter prądu o właściwych parametrach pomimo braku wzorca, jakim jest prąd w sieci elektroenergetycznej. Zwykle potrzebny jest też układ obniżający moc ładowania akumulatorów prądem z fotowoltaiki w przypadku, gdy z powodu awarii sieć nie odbiera nadwyżek prądu. Powstaje wówczas ryzyko uszkodzenia baterii zbyt dużym prądem, dlatego magazyn energii, który nie jest wyposażony w taki układ, zostaje odłączony od paneli i nie odbiera energii, którą te produkują.

Wybierając magazyn energii trzeba też zwrócić uwagę na moc, jaką może zapewnić w trybie pracy poza siecią (off-grid). W przypadku niektórych urządzeń jest ona parokrotnie mniejsza niż w trybie pracy w sieci (on-grid). To może oznaczać, że choć moc nominalna magazynu energii jest znaczna, w przypadku awarii sieci nie wystarczy do działania urządzeń elektrycznych, które chcielibyśmy zasilać energią z akumulatorów.

Magazyn energii do fotowoltaiki

Działająca instalacja fotowoltaiczna podnosi nieco napięcie w sieci elektroenergetycznej. Gdy blisko siebie działa dużo systemów fotowoltaicznych podłączonych do tej samej stacji transformatorowej, napięcie może wzrosnąć powyżej dopuszczalnego, co powoduje zadziałanie automatycznego zabezpieczenia i odłączenie mikroinstalacji. Wówczas przestają one dostarczać prąd, więc ich właściciele oczywiście na tym tracą. By tego uniknąć, można zwiększyć wartość napięcia, przy którym zadziała zabezpieczenie, ale to przekłada się na szybsze zużywanie, a nawet awarie urządzeń elektrycznych, zasilanych prądem o zbyt wysokim napięciu. Rozwiązaniem tego problemu jest stosowanie magazynów energii, bo dzięki nim do sieci trafia mniej nadwyżek energii z mikroinstalacji. Szybki wzrost liczby domowych instalacji fotowoltaicznych sprawia, że stosowanie magazynów energii zaczyna być uznawane za konieczność. Dlatego na zakup magazynów energii możliwe jest uzyskanie dotacji, na przykład w ramach rządowego programu Mój prąd.

Magazyn energii cena

Cena magazynu energii zależy przede wszystkim od jego dwóch podstawowych parametrów: mocy znamionowej i pojemności.

Moc znamionowa magazynu energii określa ilość energii, jaką w danej chwili może on dostarczać do instalacji. Jest wyrażana w kW. Od mocy zależy, ile urządzeń będzie mogło być zasilanych przez magazyn. Jeśli odbiorniki prądu działające jednocześnie potrzebują w sumie np. 3 kW, magazyn energii nie może mieć mniejszej mocy znamionowej.

Pojemność magazynu energii określa, ile energii może być zakumulowanej w baterii tego urządzenia. Jest wyrażana w kWh - jest to iloczyn napięcia, w jakim pracuje magazyn i pojemności baterii akumulatorów w amperogodzinach. Im większa pojemność, tym dłużej magazyn może zasilać instalację.

Orientacyjne ceny brutto zestawów do magazynowania energii typu Plug & Play (gotowych do podłączenia do instalacji fotowoltaicznej bez potrzeby przeprowadzania dodatkowej konfiguracji) w czerwcu 2022 r.:

  • 3 kW, 2,4 kWh - 12 tys. zł
  • 3 kW, 4,8 kWh - 19 tys. zł
  • 4,2 kW, 5,1 kWh - 40 tys. zł
  • 5 kW, 10 kWh - 47 tys. zł
  • 10 kW, 10 kWh - 50 tys. zł.

Na zakup magazynu energii w 2022 r. można uzyskać dofinansowanie do 7,5 tys. zł w ramach programu Mój prąd, pod warunkiem, że cena urządzenia nie przekracza 4 tys. zł na 1 kWh. Więcej o zasadach przyznawania dotacji przeczytasz tutaj -> program Mój prąd 4.0.

Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.
Podziel się opinią
Grupa ZPR Media sprzeciwia się głoszeniu opinii noszących znamiona mowy nienawiści przepełnionych pogardą czy agresją. Jeśli widzisz komentarz, który jest hejtem, powiadom nas o tym, klikając zgłoś. Więcej w REGULAMINIE