Fotowoltaika pozwala produkować własną energię elektryczną, jednak największa produkcja przypada zazwyczaj na godziny, w których domownicy zużywają jej stosunkowo niewiele. Wieczorem sytuacja się odwraca – instalacja PV praktycznie przestaje produkować energię, a zapotrzebowanie gospodarstwa domowego rośnie.
Rozwiązaniem tego problemu może być magazyn energii, który pozwala zachować nadwyżki wyprodukowane przez instalację fotowoltaiczną i wykorzystać je wtedy, gdy są rzeczywiście potrzebne.
Jak działa magazyn energii? Jak dobrać jego pojemność? Czy magazyn energii można zamontować do istniejącej fotowoltaiki i kiedy taka inwestycja ma największy sens? Wyjaśniamy.
Co to jest magazyn energii?
Magazyn energii to system umożliwiający przechowywanie energii elektrycznej i wykorzystanie jej w późniejszym czasie. W instalacjach domowych najczęściej współpracuje on z fotowoltaiką.
W dużym uproszczeniu wygląda to następująco:
- panele fotowoltaiczne produkują energię,
- energia jest w pierwszej kolejności wykorzystywana przez urządzenia pracujące w domu,
- nadwyżka produkcji może zostać skierowana do magazynu energii,
- zgromadzona energia jest wykorzystywana później – np. wieczorem lub w nocy.
Zamiast więc oddawać całą niewykorzystaną energię do sieci, można zwiększyć poziom jej wykorzystania na własne potrzeby.
Magazyn energii a fotowoltaika – dlaczego warto je połączyć?
Sama instalacja fotowoltaiczna produkuje energię wyłącznie wtedy, gdy pozwalają na to warunki atmosferyczne. Problem polega na tym, że profil produkcji energii nie zawsze pokrywa się z profilem jej zużycia. Przykładowo w słoneczny dzień instalacja PV może osiągać wysoką produkcję pomiędzy godziną 10:00 a 15:00. Jeżeli domownicy są wtedy w pracy lub szkole, część energii nie zostanie wykorzystana bezpośrednio. Po powrocie do domu zaczynają natomiast pracować kolejne urządzenia: płyta indukcyjna, piekarnik, telewizor, komputer, klimatyzacja czy pompa ciepła. Fotowoltaika produkuje wtedy znacznie mniej energii albo nie produkuje jej już wcale.
Magazyn energii pozwala przesunąć wykorzystanie własnej energii w czasie. Energia wyprodukowana w południe może zasilać urządzenia kilka godzin później.
Jakie korzyści daje magazyn energii?
Większe wykorzystanie własnej energii
Jedną z najważniejszych zalet magazynu jest zwiększenie autokonsumpcji energii z fotowoltaiki. Im większa część wyprodukowanej energii zostanie wykorzystana bezpośrednio lub zmagazynowana na później, tym mniejsza może być potrzeba pobierania energii z sieci.
Mniejsza zależność od cen energii
Własna produkcja połączona z magazynowaniem energii pozwala ograniczyć ilość prądu kupowanego z sieci. Nie oznacza to całkowitego uniezależnienia się od dostawcy energii, ale dobrze zaprojektowany system może znacząco zwiększyć poziom energetycznej samowystarczalności budynku.
Możliwość zasilania awaryjnego
Odpowiednio zaprojektowana instalacja może również zapewnić zasilanie awaryjne podczas przerwy w dostawie energii.
To szczególnie przydatne w budynkach, w których pracują urządzenia wymagające ciągłego zasilania, takie jak:
- pompy obiegowe i elementy instalacji grzewczej,
- lodówki i zamrażarki,
- system alarmowy i monitoring,
- router i infrastruktura sieciowa,
- oświetlenie,
- wybrane urządzenia domowe.
Trzeba jednak pamiętać, że nie każdy magazyn energii automatycznie zapewnia zasilanie podczas awarii sieci. Instalacja musi zostać odpowiednio zaprojektowana i wyposażona w rozwiązanie umożliwiające pracę awaryjną.
Jak działa magazyn energii w praktyce?
Wyobraźmy sobie dom wyposażony w instalację fotowoltaiczną.
Rano produkcja energii stopniowo rośnie. Część energii jest zużywana na bieżąco przez urządzenia znajdujące się w budynku.
W południe instalacja produkuje więcej energii, niż aktualnie potrzebuje gospodarstwo domowe. Nadwyżka zamiast zostać w całości przekazana do sieci może trafić do magazynu.
Wieczorem produkcja z fotowoltaiki spada, ale zapotrzebowanie domu rośnie. System może wtedy rozpocząć pobieranie energii zgromadzonej wcześniej w magazynie.
Dopiero gdy dostępna energia okaże się niewystarczająca, brakująca część zostanie pobrana z sieci. Cały proces może odbywać się automatycznie i nie wymagać codziennej ingerencji użytkownika.
Jaką pojemność magazynu energii wybrać?
To jedno z najczęstszych pytań pojawiających się przed inwestycją. Nie istnieje jednak jedna pojemność odpowiednia dla każdego domu.
Przy doborze magazynu należy przeanalizować między innymi:
- moc instalacji fotowoltaicznej,
- roczne zużycie energii,
- ilość energii zużywanej w ciągu dnia i wieczorem,
- wielkość nadwyżek produkowanych przez fotowoltaikę,
- sposób ogrzewania budynku,
- obecność pompy ciepła lub klimatyzacji,
- ładowanie samochodu elektrycznego,
- oczekiwany poziom autokonsumpcji,
- potrzebę zapewnienia zasilania awaryjnego.
Większy magazyn nie zawsze oznacza lepszy magazyn.
Jeżeli pojemność zostanie znacząco przewymiarowana względem instalacji PV i zużycia energii, potencjał urządzenia może nie być w pełni wykorzystywany. Z kolei zbyt mały magazyn szybko się napełni i nie pozwoli zagospodarować większych nadwyżek produkcji.
Dlatego pojemność magazynu energii powinna wynikać przede wszystkim z rzeczywistego profilu energetycznego budynku.
Magazyn energii 5 kWh, 10 kWh czy 15 kWh?
W instalacjach domowych spotykamy systemy o różnych pojemnościach, a wiele nowoczesnych rozwiązań ma konstrukcję modułową. Pozwala to rozpocząć np. od mniejszej pojemności, a następnie – jeżeli zastosowany system na to pozwala – rozbudować magazyn o kolejne moduły. Nie warto jednak wybierać pojemności wyłącznie na podstawie powierzchni domu czy mocy instalacji PV. Dwa budynki posiadające identyczną instalację fotowoltaiczną mogą mieć zupełnie inne zapotrzebowanie na magazynowanie energii.
W jednym większość energii może być zużywana w ciągu dnia, podczas gdy w drugim największe zużycie będzie występowało wieczorem i w nocy. Dlatego przed doborem magazynu warto przeanalizować rzeczywiste zużycie oraz produkcję energii.
Czy magazyn energii można podłączyć do istniejącej fotowoltaiki?
W wielu przypadkach – tak.
Nie zawsze trzeba budować instalację fotowoltaiczną od początku. Magazyn energii może zostać dołożony również do działającego już systemu PV. Sposób wykonania instalacji zależy jednak od zastosowanego falownika, parametrów istniejącego systemu oraz wybranego rozwiązania magazynującego. W niektórych instalacjach możliwe jest wykorzystanie obecnego falownika, natomiast w innych konieczna może być jego wymiana lub zastosowanie dodatkowych urządzeń.
Dlatego przed zakupem magazynu warto przeprowadzić analizę istniejącej instalacji fotowoltaicznej.
Czy fotowoltaika z magazynem energii działa podczas braku prądu?
To zależy od konstrukcji instalacji. Standardowa instalacja fotowoltaiczna podłączona do sieci zazwyczaj wyłącza się podczas awarii zasilania. Jest to wymagane między innymi ze względów bezpieczeństwa. Samo posiadanie paneli fotowoltaicznych, a nawet baterii, nie oznacza więc automatycznie, że podczas awarii w gniazdkach nadal będzie dostępny prąd.
Jeżeli inwestorowi zależy na takiej funkcji, system powinien zostać zaprojektowany z zasilaniem awaryjnym (backup).
Można również określić, które obwody mają być zasilane podczas awarii. Zamiast podtrzymywania całego budynku można przykładowo zabezpieczyć lodówkę, ogrzewanie, oświetlenie, monitoring oraz dostęp do Internetu. Takie rozwiązanie pozwala efektywniej wykorzystać energię zgromadzoną w baterii.
Gdzie można zamontować magazyn energii?
Miejsce montażu powinno być dobrane zgodnie z wymaganiami producenta urządzenia oraz warunkami technicznymi budynku. Pod uwagę bierze się m.in. temperaturę, wentylację, wilgotność, dostęp serwisowy oraz odległość od pozostałych elementów instalacji. Dlatego lokalizację magazynu najlepiej ustalić już na etapie projektowania całego systemu. Nie powinno się traktować magazynu energii jak zwykłego urządzenia AGD, które można ustawić w dowolnym wolnym miejscu.
Czy magazyn energii się opłaca?
Odpowiedź zależy przede wszystkim od konkretnego gospodarstwa domowego.
Na opłacalność wpływają m.in.:
- ilość produkowanej energii,
- poziom autokonsumpcji,
- profil zużycia energii,
- sposób rozliczania energii,
- cena zakupu energii z sieci,
- koszt całego systemu,
- dostępne programy wsparcia i dotacje,
- sposób sterowania magazynem.
Warto również pamiętać, że korzyści z magazynu nie zawsze należy rozpatrywać wyłącznie poprzez prosty czas zwrotu inwestycji. Dla części użytkowników równie ważne będzie zwiększenie niezależności energetycznej, możliwość wykorzystania większej ilości własnej energii czy zapewnienie zasilania awaryjnego.
Fotowoltaika i magazyn energii – system, który warto projektować jako całość
Najlepsze efekty można osiągnąć, gdy instalacja fotowoltaiczna, falownik, magazyn energii oraz sposób zużywania energii w budynku są traktowane jako jeden system. Projektując nową fotowoltaikę, warto więc od razu zastanowić się, czy w przyszłości planowana będzie rozbudowa o magazyn energii. Pozwala to odpowiednio dobrać urządzenia i przygotować instalację na kolejne etapy inwestycji.
W przypadku istniejącej fotowoltaiki warto natomiast sprawdzić jej parametry oraz możliwości rozbudowy.
Planujesz magazyn energii? Skontaktuj się z nami
Masz już fotowoltaikę i zastanawiasz się nad jej rozbudową o magazyn energii? A może dopiero planujesz instalację PV i chcesz od początku przygotować ją do efektywnego magazynowania energii?
W Nex Energy pomożemy Ci dobrać rozwiązanie dopasowane do Twojego budynku, instalacji fotowoltaicznej oraz rzeczywistego zużycia energii. Przeanalizujemy możliwości techniczne, pomożemy dobrać odpowiednią pojemność magazynu i zaproponujemy rozwiązanie dostosowane do Twoich potrzeb.
