W obliczu narastających wyzwań wynikających z pogłębiających się zmian klimatycznych i rosnącego zapotrzebowania na energię elektryczną, coraz modniejsza staje się fotowoltaika. Stanowi ona nie tylko źródło czystej energii, ale także uchodzi za niezwykle ważne ogniwo w kształtowaniu przyszłości energetyki. Panele słoneczne do wytwarzania energii elektrycznej wykorzystują promieniowanie słoneczne, dzięki czemu są ekologiczne, a do tego ekonomiczne. A nie zapominajmy, że w czasach coraz wyższych rachunków za prąd, oszczędności na elektryce są niesamowicie istotne. Jeśli jednak chcemy w pełni czerpać z dobrodziejstw fotowoltaiki i potencjału energii słonecznej, musimy opracować skuteczne sposoby na magazynowanie energii. Stąd też coraz większym zainteresowaniem cieszy się magazyn energii do fotowoltaiki. Jak wygląda działanie takiego magazynu i czy posiadanie go się opłaca?
Co to jest magazyn energii?
Magazyny energii działają na zasadzie wielkiej baterii, która przechowuje zgromadzoną z paneli słonecznych energię na później. Instalacja fotowoltaiczna najwięcej energii wytwarza w ciągu dnia, podczas gdy większość ludzi najczęściej z prądu korzysta głównie rano i wieczorem.
Magazyn energii do fotowoltaiki pozwala więc wykorzystywać wyprodukowaną wcześniej energię w dogodnym czasie. Dzięki temu nic się nie marnuje, a człowiekowi nie grozi brak prądu.
Jak działa magazyn energii do fotowoltaiki?
Z racji tego, że magazyn energii jest urządzeniem służącym do przechowywania nadmiaru energii elektrycznej pochodzącej z paneli słonecznych, bywa też nazywany baterią fotowoltaiczną. Działa ona na zasadzie gromadzenia energii elektrycznej w momencie, gdy produkcja energii przewyższa obecne zapotrzebowanie na prąd w budynku. Energia ta nie marnuje się, tylko czeka na dogodny czas. Najwięcej energii panele fotowoltaiczne wytwarzają w ciągu dnia, czyli wtedy, kiedy na ogół większości domowników nie ma w domu. Znacznie więcej prądu jest zaś potrzebne rano i wieczorem, kiedy z kolei fotowoltaika nie jest tak wydajna. Magazyn energii do fotowoltaiki załatwia sprawę i zużywa wówczas nadwyżkę energii elektrycznej skumulowanej w ciągu dnia.
Magazyny energii działanie opierają na skomplikowanych procesach elektrochemicznych podczas cyklów ładowania i rozładowania. W fazie ładowania panele słoneczne dostarczają energię do baterii jonowo-litowej, w wyniku czego prąd przepływa przez baterię, a jony litu przemieszczają się z jednej strony baterii (katody) na drugą stronę (anodę) przez specjalną przegrodę. W anodzie jony litu są magazynowane. Z kolei podczas rozładowywania proces jest odwracany i jony litu z powrotem przemieszczają się do katody, co powoduje przepływ prądu elektrycznego. W taki sposób zgromadzona energia elektryczna wykorzystywana jest do zasilania urządzeń w budynku.
Proces gromadzenia energii kontrolowany jest przez system zarządzania baterią, którego zadaniem jest monitorowanie istotnych parametrów, takich jak: napięcie, prąd, temperatura i poziom naładowania baterii. Dzięki temu możliwe jest bezpieczne i efektywne zarządzanie magazynem energii. System reguluje procesy ładowania i rozładowania oraz chroni baterię przed zbyt dużym naładowaniem, przegrzaniem czy nadmiernym rozładunkiem. Sprawnie działający magazyn energii do fotowoltaiki zapewnia również stały dostęp prądu do wszystkich urządzeń.
Czy opłaca się instalować magazyn energii?
Własny magazyn energii do fotowoltaiki daje przede wszystkim poczucie bezpieczeństwa i świadomość, że w gospodarstwie domowym prądu nie zabraknie i to nawet w przypadku awarii instalacji fotowoltaicznej. Gromadzenie nadmiaru energii pozwala również zaoszczędzić pieniądze i nie marnować wyprodukowanej już energii. W czasach, gdy rachunki za prąd stają się coraz wyższe, a przerwy w dostawie energii coraz częstsze, takie magazynowanie energii to doskonały pomysł.
Magazyn energii fotowoltaicznej to wiele zalet:
Nieprzerwane zasilanie urządzeń elektrycznych
gromadzenie energii na zapas przydaje się bardzo w sytuacjach awarii i braku zasilania. Dla urządzeń takich jak lodówka czy zamrażarka brak prądu stanowi duży kłopot, ale na szczęście magazyny energii rozwiązują problem i dostarczają potrzebnego zasilania. To także ważne dla osób, które pracują zdalnie z domu i nie mogą sobie pozwolić na przerwy w dostawie prądu. To również zabezpieczenie dla firm pracujących z urządzeniami typu monitoring, serwery i urządzenia tożsame - magazyn energii gwarantuje nieprzerwaną pracę i ciągłość użytkowania takich urządzeń.
Oszczędność
Bateria umożliwia przechowywanie energii elektrycznej i wykorzystanie jej w czasie, gdy instalacja fotowoltaiczna nie może pracować na pełnych obrotach (np. rano i wieczorem).
Bezpieczne magazynowanie energii
z prądem nie ma żartów, dlatego gromadzenie energii elektrycznej wymaga najwyższej jakości magazynów, które sprawdzają się nawet w razie awarii prądu. Gwarantują bezpieczeństwo zarówno dla użytkowników w domu, jak i dla wszystkich urządzeń potrzebujących stałego dopływu prądu. Magazyn pomaga stabilizować również sieć energetyczną przed jej przeciążeniem,
Monitorowanie poziomu energii
magazyn energii fotowoltaicznej umożliwia stały nadzór nad ilością wyprodukowanego i zużywanego prądu.
Magazyny energii to prawdziwa inwestycja na lata – obecne magazyny energii mogą działać nawet ponad 20-30 lat.
Jak dobrać odpowiedni magazyn energii i na co zwrócić uwagę?
Aby magazyn energii do fotowoltaiki spełniał swoją rolę i był jak najbardziej efektywny, należy najpierw się zastanowić, jakie cechy powinien mieć. Magazyn energii fotowoltaicznej trzeba dobierać do konkretnej instalacji i na podstawie profesjonalnego projektu, warto jednak znać podstawowe cechy magazynów.
Na co zwrócić uwagę wybierając magazyn energii?
- Pojemność.
- Kompatybilność baterii z inwerterem.
- Moc – czyli ile urządzeń jest w stanie zasilić.
- Rodzaj baterii – zdecydowanie polecane są baterie jonowo-litowe, które są lżejsze i wydajniejsze.
- Sprawność magazynowania – ile energii traci się podczas procesu ładowania i rozładowywania.
- Ilość cykli ładowania – w tym przypadku im wyższa, tym lepiej.
- Żywotność magazynu.
- Możliwość rozbudowy.
Przyjrzyjmy się bliżej dwóm niezwykle istotnym cechom magazynów energii.
Pojemność magazynu energii do fotowoltaiki
Kluczowym parametrem przy wyborze magazynu energii jest jego pojemność. Ustalamy to na podstawie średniego dziennego zużycia energii w budynku w kWh. Błędem jest zaś branie pod uwagę rocznego lub miesięcznego zużycia prądu. Do doboru magazynu wykorzystujemy dobowe zużycie energii, ponieważ wynika to z przyjętego cyklu pracy – czyli ładowanie w ciągu dnia, a rozładowywanie podczas dnia/nocy. Zatem przed zakupem należy ustalić aktualny profil zużycia energii w budynku oraz przemyśleć ewentualne planowane zmiany, jak zakup dodatkowych urządzeń czy przejście na pracę zdalną.
Warto też wiedzieć, że magazyn energii nie musi pokrywać 100% dziennego zużycia, ponieważ samo gromadzenie energii zwiększa samodzielność w tym zakresie. Nie zawsze też duży magazyn energii jest najlepszym rozwiązaniem. Owszem, zapewnia on większy poziom niezależności energetycznej i bezpieczeństwa, ale wiąże się to także z wyższymi kosztami inwestycyjnymi.
Magazyn energii 5 kW
Magazyny energii 5 kW charakteryzują się niewielką pojemnością, która jednak zazwyczaj wystarcza dla standardowego domu jednorodzinnego. Pod warunkiem, że dane gospodarstwo domowe nie ma zbyt dużego zapotrzebowania na energię elektryczną. W średniej wielkości domach z energią zużywaną na poziomie 15-18 kWh, magazyn energii 5 kW wystarczy mniej więcej na 7 godzin pracy urządzeń. Taki magazyn znacznie lepiej sprawdza się podczas długich i słonecznych letnich dni. Jesienią i zimą zaś – kiedy produkowanej energii jest mniej – taki magazyn może nie być wystarczający i może się szybciej rozładowywać.
Magazyn energii 10 kW
Najbardziej powszechne i chętnie wybierane są magazyny energii 10 kW, które świetnie dają sobie radę w domach z większym zapotrzebowaniem na energię elektryczną. To dobre rozwiązanie do budynków powyżej 100 m2 oraz do mniejszych domów, ale ze sporą liczbą urządzeń elektrycznych lub mieszkającą w nich 5-6 osobową rodziną. Przy zużyciu energii wynoszącym 18 kWh, magazyn energii 10 kW zapewnia urządzeniom pracę przez kilkanaście godzin.
Magazyn energii 20 kW
Te bardzo pojemne magazyny energii 20 kW stosuje się przede wszystkim w dużych domach jednorodzinnych, w których mieszka wielopokoleniowa rodzina. Magazyn energii 20 kW polecany jest również do domów z zainstalowaną większą instalacją (np. o mocy 9-10 kWp). Ten magazyn pozwala na całkowite zrezygnowanie z zewnętrznych źródeł energii i korzystanie z instalacji fotowoltaicznej typu off grid.
Moc magazynu energii
Wyrażona w kW moc magazynu energii do fotowoltaiki oznacza, z jaką mocą można ładować i rozładowywać baterię. Na ogół większość urządzeń w gospodarstwie domowym nie stanowi problemu dla odpowiednio dobranego magazynu energii.
W momencie, gdy instalacja fotowoltaiczna nie wytwarza energii (np. nocą), maksymalna moc rozładowania magazynu energii ma spore ograniczenia. Zatem jeśli w jednej chwili użytkownik gospodarstwa domowego będzie potrzebował dużej ilości energii do zasilenia kilku urządzeń, magazyn energii może mieć kłopoty z dostarczeniem wymaganej mocy. Dlatego tak ważne jest, by wcześniej dokładnie zaplanować, ile mocy zużywa się w domu i kiedy. To pozwoli dobrać właściwy magazyn energii do instalacji fotowoltaicznej.
Za szybkość ładowania magazynu energii odpowiada prawidłowo dobrany inwerter i moc paneli, natomiast za moc i szybkość jego rozładowania odpowiada już sam inwerter.
Jaki magazyn energii do domu jednorodzinnego?
Do domu jednorodzinnego o powierzchni 100 m2 najbardziej optymalny jest magazyn energii 10 kW. Warto jednak wziąć pod uwagę także inne czynniki, takie jak ilość urządzeń elektrycznych, liczba mieszkańców w gospodarstwie domowym, a także uśrednioną liczbę słonecznych dni w roku wraz ze średnią dobową ilością wytwarzanego prądu przez instalację. Aby jak najlepiej dobrać odpowiedni magazyn energii do domu jednorodzinnego warto najpierw stworzyć profesjonalny projekt instalacji fotowoltaicznej. Dzięki temu dobrany magazyn energii nie będzie ani za mały, ani za duży.
Jaki magazyn energii do pompy ciepła?
Coraz popularniejsze stają się również pompy ciepła, do których zdecydowanie warto zamontować magazyn energii. Tym bardziej, że pompa ciepła wymaga stałego zasilania, które zapewni właśnie magazyn energii. Dobór magazynu energii do pompy ciepła zależy od wielu czynników – m.in. od indywidualnego zapotrzebowania na energię w danym domu, od liczby mieszkańców w domostwie i liczby urządzeń elektrycznych. Najlepiej zgłosić się do specjalisty, który uwzględni wszystkie czynniki i doradzi, jakiej mocy inwerter oraz jakiej pojemności magazyn energii należy dobrać do zainstalowanej lub instalowanej pompy ciepła.
Magazyn energii do fotowoltaiki – cena
Koszt magazynu energii fotowoltaicznej zależy przede wszystkim od pojemności magazynu, czyli tego, ile kWh prądu może pomieścić.
- Mały magazyn energii 5 kWh kosztuje od 10 do 12 tysięcy zł.
- Średni magazyn energii 10 kWh kosztuje od 20 tysięcy zł.
- Duży magazyn energii 20 kWh kosztuje od 50 tysięcy zł.
Odpowiednio zaprojektowana cała instalacja fotowoltaiczna pozwoli na trafne wybranie właściwego magazynu. Warto też pamiętać, że koszty magazynu energii do fotowoltaiki dość szybko się zwracają.
Czy można uzyskać dofinansowanie do magazynu energii?
W celu obniżenia kosztów inwestycji można skorzystać z dofinansowania na magazyn energii w ramach programu Mój Prąd 5.0. Program ten skierowany jest do osób fizycznych, które wytwarzają prąd na własny użytek. Dotacja na magazyn energii może wynieść nawet 16 tysięcy zł, czyli do 50% kosztów kwalifikowanych. W ramach programu można uzyskać również dotację na instalację fotowoltaiczną lub pompę ciepła.
