Magazyny energii – Czy akumulatory przy fotowoltaice mają sens?

Jak działają magazyny energii?:

Zacznijmy od tego, że panele fotowoltaiczne produkują prąd przetwarzając promienie słoneczne. Prąd stały wygenerowany przez instalację trafia do inwertera, którego zadaniem jest przekształcenie prądu stałego na prąd przemienny (taki jak w gniazdku elektrycznym). 

Problemem każdej instalacji jest to, że panele fotowoltaiczne produkują więcej prądu latem niż zimą. Wynika to z faktu, że im wyższe i dłuższe nasłonecznienie w ciągu dnia, tym produkowana jest większa ilość energii. Co jednak dzieje się z niewykorzystaną energią?

W instalacjach typu on-grid (przeczytaj: Off-grid czy on-grid – rodzaje instalacji fotowoltaicznych) nadwyżki wyprodukowanej energii oddawane są do sieci i wykorzystywane przez innych odbiorców. Oddaną nadprodukcję prądu można odebrać w ciągu 365 dni na zasadzie opustów:

• Instalacje poniżej 10 kWp – za każdą 1kWh oddanej energii możemy odebrać 0,8 kWh.

• Instalacje powyżej 10 kWp – za każdą 1kWh oddanej energii możemy odebrać 0,7 kWh.

Średnio około 70% wyprodukowanej energii jest tą niewykorzystaną nadwyżką. Zakładając, że wyprodukujemy 3000 kWh, tylko 900 kWh wykorzystamy na bieżąco. Z pozostałych oddanych 2100 kWh zostanie nam: 2100 kWh * 80% = 1610 kWh, które będziemy mogli wykorzystać w dowolnym momencie. 

Jest jeszcze jedno rozwiązanie – przechowywanie energii w akumulatorach. Nadwyżka nie zostaje oddana do sieci, a jest przechowywana we własnych magazynach energii. Odpowiednio dobrana pojemność akumulatorów pozwala wykorzystać energię zgromadzoną w ciągu dnia aż do rozpoczęcia następnego dnia produkcji. Należy jednak pamiętać, że akumulatory tak samo jak fotowoltaika mają swoją sprawność i nie będą w stanie przechować całej oddanej energii elektrycznej (straty wynikające z ładowania akumulatorów). 

Magazyny energii przy instalacji off-grid

Zastosowanie magazynów energii jest niezbędne przy instalacji off-grid, czyli takiej, która nie jest podłączona do sieci energetycznej. W Europie taki typ instalacji sprawdza się przede wszystkim w domkach letniskowych, gdzie z różnych powodów podłączenie do sieci nie zostało wykonane. To rozwiązanie kusi pełną niezależnością,  ale nie jest pozbawione wad:

• Wysoka cena akumulatorów – Chociaż ceny akumulatorów idą w dół, koszt instalacji off-grid będzie zdecydowanie wyższy niż w przypadku on-grid. Na obecną chwilę instalacja w pełni niezależna energetycznie jest nieopłacalna.

• Trudność w przechowaniu ogromnych ilości energii 

• Konieczność montażu większej ilości paneli – Zimą ilość wyprodukowanej energii znacząco spada. Konieczne jest więc zamontowanie większej ilości paneli po to, aby produkcja energii pokryła zapotrzebowanie na energię elektryczną zimą.

• Zużywanie się akumulatorów

Magazynowanie energii w instalacji on-grid

Sieć energetyczną można traktować jak potężny akumulator, który pozwala na przechowanie energii ze sprawnością 80% lub 70% w przypadku instalacji powyżej 10 kW. Najlepsze na rynku magazyny energii osiągają sprawność 90-96%, ale są bardzo drogie (obecnie kosztują kilkanaście, a nawet kilkadziesiąt tysięcy zł). Pojemność takich gotowych rozwiązań to zwykle kilka lub kilkanaście kWh. Oznacza to, że w pełni naładowane akumulatory pozwolą na maksymalnie 1-2 dni pracy.

Podsumowanie

Koszt instalacji własnych magazynów energii jest bardzo wysoki, lecz zaletą takich systemów jest możliwość całkowitego uniezależnienia się od dostawcy prądu. W przypadku utraty zasilania z sieci akumulatory zapewnią dostawę energii przez maksymalnie kilka dni. Jednak to rozwiązanie niekoniecznie sprawdzi się zimą, gdy fotowoltaika produkuje zbyt małą ilość prądu.

Zobacz: Off-grid czy on-grid – rodzaje instalacji fotowoltaicznych