Energy storage – dlaczego warto inwestować w magazyny energii?

Decydując się na montaż instalacji fotowoltaicznej warto rozważyć argumenty za i przeciw w zakresie rozszerzenia systemu PV o magazyn energii. Jakie zastosowanie ma energy storage? Głównym przeznaczeniem tego rozwiązania jest zgromadzenie energii do wykorzystania przez użytkownika w późniejszym czasie. Ładowanie magazynu odbywa się z paneli PV lub bezpośrednio z sieci, np. wtedy, kiedy prąd jest tańszy (czyli w godzinach nocnych) i można go wykorzystać w ciągu dnia, gdy 1 kWh kosztuje znacznie więcej. 

Wyróżnia się dwa rodzaje magazynów energii: on-grid oraz off-grid. Te pierwsze to nic innego jak systemy podłączone do sieci operatora energii elektrycznej. Instalacje typu on-grid służą przede wszystkim zwiększeniu poziomu autokonsumpcji.

Drugim rodzajem są instalacje off-grid bez dostępu do sieci operatora. Dobrym przykładem są tutaj domki letniskowe, nie podłączone do sieci publicznej. Dzięki zastosowaniu magazynów energii oraz paneli fotowoltaicznych, uzyskujemy stabilne zasilanie energetyczne dla obiektu oddalonego od przyłącza energetycznego.

Magazyny energii pełnią również rolę bufora w przypadku przerw w dostawie prądu, wywołanych zdarzeniami atmosferycznymi lub awariami sieci. Pozwalają wówczas na utrzymanie pracy urządzeń, np. pomp w układzie ogrzewania domu lub po prostu sprzętu RTV czy AGD.

Funkcja back-up i autokonsumpcja

Bardziej zaawansowaną funkcją magazynów energii jest tzw. back-up, czyli awaryjne zasilanie, zazwyczaj realizowane z dedykowanego wyjścia w falowniku. Przede wszystkim ma to na celu zmniejszenie (a nawet zniwelowanie do zera) zagrożeń powstałych w wyniku przerw w dostawach prądu. Przy zachowaniu odpowiednio niskich czasów przełączenia realizowanych przez falownik (ok < 20 ms) użytkownik w zasadzie nie odczuje zaniku napięcia w sieci, co pozwoli odpowiednio zareagować w przypadku dłuższej awarii – począwszy od zapisania plików na komputerze stacjonarnym do chociażby poprawnego wyłączenia pompy ciepła czy systemu ogrzewania. Pomocne bywa przy tym odpowiednie dostosowanie instalacji tak, by rozłożyć kluczowe obciążenia na chronionych back-upem fazach. Mowa tu o podziale urządzeń na takie, które w przypadku przerwy w dostawie prądu nie będą pobierały energii po to, by najważniejsze systemy w domu mogły swobodnie działać.

Autokonsumpcja określa w jakim stopniu użytkownicy danej instalacji fotowoltaicznej są w stanie spożytkować energię pozyskaną z promieni słonecznych na bieżąco i na jakim poziomie mogą być samowystarczalni pod względem zapotrzebowania energetycznego. Z reguły wskaźnik autokonsumpcji dla domów jednorodzinnych wynosi około 20-30%, głównie z uwagi na nieobecność domowników podczas dnia. Przy zastosowaniu magazynu energii można podnieść ten wskaźnik nawet do 40-50%. Z kolei wykorzystanie optymalizowanych do pracy z PV grzałek do c.w.u. / c.o. pozwala sięgnąć dalej, nawet do 75 %. Jest to o tyle istotne, że w obecnym układzie rozliczeń najkorzystniej jest zużywać energię w domu, nie oddając jej do sieci.

Rozbudowa istniejącej instalacji

Inwertery są dostępne na rynku w wersji klasycznej i hybrydowej. Rozbudowując instalację PV o magazyn energii przy klasycznym falowniku do tej pory montowało się z reguły kolejny, tzw. bateryjny, którego jedyną rolą było obsłużenie magazynu energii. Coraz częściej producenci integrują jednak funkcję hybrydy w swoich standardowych falownikach. Można ją odblokować dokupując rozszerzenie funkcji urządzenia i rozbudować instalację o magazyn energii. 

Trzy kroki do wyboru odpowiedniego magazynu energii

Domowe instalacje fotowoltaiczne nie są z elektrycznego punktu widzenia skomplikowane. Naturalnie, systemy komercyjne wymagające trafostacji lub regulacji napięć dostarczają nieco więcej wyzwań, lecz w przypadku rezydencjalnych lub niewielkich systemów komercyjnych jest to stosunkowo proste do opanowania. To, co nastręcza sporych problemów w przypadku magazynów energii to skomplikowany układ sterowania na linii falownik-magazyn oraz ich konfiguracja. 

Dzisiaj, po 40 latach na rynku, dostarczamy i projektujemy kompletne systemy fotowoltaiczne zarówno dla domków jednorodzinnych jak i wielomegawatowych farm PV, jednak należy pamiętać, że skrót IBC pochodzi od pierwotnej nazwy naszej firmy,  International Battery Consulting – wyjaśnia Mariusz Wilk, Country Manager IBC SOLAR Polska – To właśnie magazyny energii od 1982r. kształtują kierunek rozwoju IBC SOLAR i dały impuls do inwestycji w fotowoltaikę, jako nieograniczone źródło prądu, zarówno dla przemysłu jak i gospodarstw domowych. 

Czym w takim razie kierować się przy wyborze magazynu energii w opinii doświadczonych ekspertów marki? Do poprawnej pracy i podłączenia magazynu energii wymagana jest pełna kompatybilność z falownikiem. Producenci – lub dostawcy – najczęściej udostępniają gotowe tabele, z których można wyczytać kompatybilność poszczególnych urządzeń. Drugim aspektem do rozważenia jest dostępność magazynów energii. Polski rynek przeżywa obecnie okres dynamicznego rozwoju, co skutkuje znacznym ożywieniem w branży. Ze względu na braki podzespołów elektrycznych oraz aktualną sytuację geopolityczną, okres oczekiwania na niektóre urządzenia jest znacznie wydłużony. 

Istotna jest również pojemność samych akumulatorów.  Średnia pojemność baterii, montowanych w przeciętnych gospodarstwach jednorodzinnych to obecnie około 5-7 kWh. Przed doborem wielkości magazynu należy przeanalizować zapotrzebowanie oraz zwyczaje użytkowników. Takie wyliczenia to klucz do sukcesu, aby instalacja działała jak najbardziej efektywnie i mogła być w pełni wykorzystana. W chwili obecnej magazyny energii nie są jeszcze najtańszym rozwiązaniem i montaż nieodpowiednio dobranych urządzeń może znacząco wydłużyć czas amortyzacji całej inwestycji – podpowiada Mariusz Wilk, Country Manager IBC SOLAR Polska. Podsumowując, warto dopasować baterię do realnych potrzeb gospodarstwa, aby nie zamontować zbyt dużego magazynu (wysokie koszty urządzenia) oraz zbyt małego (cały system nie będzie działać wydajnie).

Szanse i wyzwania

Korzystając z doświadczeń rynków zachodnich oraz oddziałów na całym świecie, eksperci IBC SOLAR szacują, że rynek magazynów energii w Polsce dopiero się budzi. O ile np. w Niemczech w zasadzie standardem jest już montaż baterii wraz z instalacją PV (przy wsparciu dotacji związanych z elektromobilnością oraz planów odciążenia sieci publicznej), o tyle nasz rodzimy rynek znajduje się na początku transformacji. Rodzi to sporo wyzwań, ale i szans dla instalatora. Z jednej strony potrzebuje on szkoleń i doświadczeń płynących z funkcjonujących już w tej formie rynków zachodnich, z drugiej zaś nadal ma możliwość wypozycjonowania się w roli eksperta w niszowym jeszcze sektorze magazynów energii – zauważa Mariusz Wilk. – Jest to bardzo ciekawa okazja do realnego kształtowania tworzącego się dopiero rynku, co ze strategicznego punktu widzenia stanowi interesujące i perspektywiczne wyzwanie oraz szansę zaistnienia dla wielu profesjonalistów.