Magazyn energii w fotowoltaice – co warto wiedzieć?

W perspektywie nadchodzących zmian w rozliczaniu nadwyżek energii z instalacji fotowoltaicznych, likwidujących obecnie obowiązujący w Polsce system opustów (net-metering), w ramach którego prosument może magazynować nadwyżki w sieci, jedynym sensownym rozwiązaniem na wykorzystanie energii elektrycznej z fotowoltaiki jest zwiększenie bieżącej konsumpcji.

Bieżącą konsumpcję można zwiększyć na kilka sposobów. Przede wszystkim zmieniając niektóre nawyki i na przykład zamiast włączać pralkę czy zmywarkę wieczorem, można to zrobić w czasie największego nasłonecznienia, czyli w godzinach południowych. Oczywiście nie zawsze będziemy w stanie to zrobić, ponieważ w tych godzinach domownicy zazwyczaj przebywają w pracy lub szkole. Z pomocą przychodzą producenci sprzętów AGD, w których coraz częściej standardem staje się możliwość zaprogramowania startu urządzenia na konkretną godzinę. Idąc dalej, są już systemy inteligentnego zarządzania domem, które same uruchomią urządzenia w momencie kiedy pojawi się nadwyżka prądu z fotowoltaiki. Innym sposobem na zwiększenie bieżącego zużycia jest magazynowanie energii w zasobniku ciepłej wody. Są już dostępne inteligentne systemy które załączają grzałkę w zasobniku w momencie kiedy produkcja energii elektrycznej z fotowoltaiki jest wyższa niż jej aktualny pobór przez urządzenia podłączone w domu. Kolejnym sposobem na zwiększenie autokonsumpcji jest ładowanie samochodu elektrycznego. Choć zazwyczaj samochód w ciągu dnia jest z nami w pracy więc dla większości posiadaczy samochodów elektrycznych jest to raczej rozwiązanie weekendowe.

Wykorzystywanie prądu z fotowoltaiki w czasie jego produkcji ma sens ekonomiczny, ponieważ jeśli nie oddajemy go do sieci zużywamy go w całości i nie musimy ponosić opłat za zamagazynowanie (zgodnie z systemem opustów za każdą kilowatogodzinę oddaną do sieci operator pobierze opłatę w formie 20% energii którą wprowadziliśmy przy instalacji do 10kW, powyżej 10kW jest to 30%).

W perspektywie niezbyt korzystnych zmian w systemie rozliczania wprowadzanej energii do sieci przez prosumentów magazynowanie prądu staje się logicznym rozwiązaniem. Magazyn energii to urządzenie, które akumuluje wyprodukowany prąd z instalacji fotowoltaicznej i pozwoli zużyć w momencie kiedy zajdzie potrzeba zasilenia urządzeń w domu.

Przechowywanie energii w akumulatorach, w budynkach wyposażonych w instalacje fotowoltaiczne staje się coraz bardziej popularne a dotacja na magazyny energii, która ma się pojawić w zapowiadanym programie Mój Prąd 4.0, którego nabór ma zostać uruchomiony w pierwszym kwartale 2021 roku zachęca do zastanowienia się nad ich zainstalowaniem. W domowych instalacji fotowoltaicznych już niewielki bank energii spowoduje zwiększenie autokonsumpcji. W systemach sieciowych dodanie magazynu energii z systemem sterowania pozwoli na kontrolę przepływu energii, minimalizując przy tym poziom zarówno zakupu jak i sprzedaży energii elektrycznej.

Wpływ magazynów energii na wzrost bieżącej konsumpcji zależy od wielu czynników, w tym od profilu dziennego zapotrzebowania na moc. Już magazyn energii równy 25% dziennego zapotrzebowania na prąd w domu może zwiększyć bieżącą konsumpcję energii z fotowoltaiki do 50%. Zwiększanie pojemności akumulatorów będzie oznaczało podniesienie poziomu konsumpcji własnej jednak rośnie ona coraz wolniej wraz ze wzrostem pojemności. Dlatego domowe magazyny energii w sieciowych systemach fotowoltaicznych powinny mieć pojemność od 25% do 75% dziennego zapotrzebowania na energię elektryczną. Należy też wspomnieć, że na poziom bieżącej konsumpcji ma wpływ nie tylko pojemność akumulatora energii, ale też moc instalacji fotowoltaicznej która powinna być odpowiednio dopasowana do zużycia energii elektrycznej w budynku.

Decydując się na system magazynowania energii z instalacji fotowoltaicznej należy zastanowić się który będzie dla nas lepszy, system DC czy system AC.

• System DC – to system fotowoltaiczny i falownik bateryjny w jednym. Ładowanie akumulatora odbywa się za pomocą prądu generowanego przez panele fotowoltaiczne (DC). Funkcją falownika jest także rozładowanie akumulatora kiedy zajdzie taka potrzeba. Zaletą systemu DC jest zdecydowanie szybkość montażu i mniejsza ilość miejsca potrzebna do instalacji. Jest to idealny system dla nowych instalacji.
• System AC – jest to system, który sprawdzi się w istniejących instalacjach fotowoltaicznych. Wraz z magazynem energii montuje się falownik akumulatorowy który ma za zadanie naładowanie akumulatora prądem stałym (DC) uprzednio transformując prąd z sieci domowej (AC) i rozładowanie go w razie potrzeby.

• Magazynowanie energii elektrycznej na później – W idealnym wariancie, aby opłacalność fotowoltaiki była na najwyższym poziomie powinniśmy zużywać całą energię z paneli fotowoltaicznych na bieżąco. Ponieważ w warunkach domowych, przy mocy instalacji fotowoltaicznej dopasowanej do rocznego zużycia energii elektrycznej jest to niemal niemożliwe okazuje się, że magazyny energii są w stanie podnieść bieżące zużycie. Naładowanie akumulatorów w godzinach południowych, kiedy zazwyczaj zużycie energii w domu jest niskie z powodu nieobecności domowników i wykorzystanie zmagazynowanej w nich energii wieczorem, kiedy zapotrzebowanie jest wyższe podnosi poziom autokonsumpcji.
• Awaryjne zasilanie – Systemy z tzw. back upem potrafią utrzymać zasilanie w budynku na pewnym poziomie co pozwoli na funkcjonowanie urządzeń w domu lub firmie w okresie zaniku prądu z sieci elektroenergetycznej.
• Ładowanie w tańszej taryfie – Posiadając taryfę, w której cena prądu w nocy jest niższa od ceny w ciągu dnia można ładować akumulator energii „tańszym prądem” i zużywać go (rozładowywać akumulator) w ciągu dnia.
• Ekologia – Fotowoltaika z magazynem energii prowadzi do zwiększenia niezależności energetycznej użytkownika. Oznacza to, że im więcej energii elektrycznej wyprodukujemy i zużyjemy na potrzeby własne, tym mniej pobierzemy z sieci elektroenergetycznej która w Polsce jeszcze długo będzie bazować na paliwach kopalnych. Przyczyniamy się więc do poprawy jakości powietrza i ochrony środowiska.

Cena magazynu energii zależy przede wszystkim od jego pojemności użytkowej. Jak zostało napisane powyżej pojemność akumulatora dla domu powinna zawierać się w przedziale między 25-75% dziennego zapotrzebowania na energię elektryczną. Ponieważ domowe instalacje fotowoltaiczne mają moc od 3 do 10kWp, magazyny energii DC będą miały więc pojemność od 5kWh do 15kWh. Obecnie cena, w zależności od producenta wynosi 10 000 zł za magazyny 5kWh do nawet 30 000 zł za magazyny 15kWh. Do tego należy doliczyć koszt falownika hybrydowego który można dostać już w tej samej cenie co falownik fotowoltaiczny. Na przykład falownik Huawei SUN2000 z serii KTL-M1 jest już w standardzie wyposażony możliwość podłączenia baterii LUNA2000.

Sprawdź ceny falowników Huawei SUN2000 i baterii LUNA2000 w naszym sklepie internetowym z fotowoltaiką.

Na świecie jest wielu producentów magazynów energii. Najbardziej popularne i najbardziej przystępne cenowo w Polsce magazyny energii do fotowoltaiki to:

• BYD BATTERY-BOX PREMIUM LVS
• HUAWEI LUNA2000
• LG Chem RESU
• BMZ Hyperion

Zapowiadany na pierwszy kwartał 2022 roku program Mój Prąd 4.0 ma wspierać montaż magazynów energii. Program zakłada dalsze finansowanie zakupu instalacji fotowoltaicznej jednak premiowane dodatkową kwotą mają być instalacje z magazynami energii. Co ważne, prosumenci, którzy już posiadają instalację fotowoltaiczną także będą mogli składać wnioski o dofinansowanie zakupu baterii do istniejącej instalacji fotowoltaicznej.

W przypadku zaniku zasilania z sieci magazyny energii do fotowoltaiki mogą pełnić funkcję zasilania awaryjnego. Odpowiednio dobrany magazyn energii może zasilać urządzenia podłączone w obrębie sieci budynku w sytuacji zaniku prądu z sieci. Przy takich instalacjach ważny jest prawidłowy dobór całego systemu. Na przykład źle dobrany kontroler ładowania baterii będzie skutkował przeładowaniem oraz cofaniu się prądu z akumulatora do paneli fotowoltaicznych

Magazyn energii należy użytkować zgodnie z zaleceniami producenta. Powinien się on znajdować w zamkniętym pomieszczeniu, z dala od działania warunków atmosferycznych. Odpowiednio wentylowane pomieszczenie i utrzymywana właściwa temperatura przyczyni się do wydłużenia żywotności akumulatora. Zalecana temperatura otoczenia dla magazynów energii wynosi 15 ~ 30ºC.

Na magazyny energii, podobnie jak na inne komponenty wchodzące w skład systemu fotowoltaicznego producenci udzielają gwarancji. Gwarantują, że urządzenie jest wolne od wad materiałowych lub produkcyjnych. Standardowa gwarancja na materiał i wykonanie wynosi 10 lat. Ponadto producenci gwarantują, że akumulator zachowa określony poziom energii użytkowej pod warunkiem że będzie eksploatowany w trybie normalnego użytkowania. Warto więc przed wyborem magazynu energii zapoznać się z kartą warunków gwarancji, pomoże to w wyborze optymalnego do potrzeb rozwiązania.