W ostatnich tygodniach w prasie branżowej głośno na temat magazynów energii do instalacji fotowoltaicznych. A to za sprawą przyjętej w czerwcu b.r. nowelizacji ustawy o prawie energetycznym i odnawialnych źródłach energii, która przewiduje likwidację dotychczasowego sposobu magazynowania nadwyżek prądu w sieci dystrybucyjnej (tzw. system opustów).
Mniej korzystne dla prosumentów rozliczenie energii elektrycznej z fotowoltaiki prawdopodobnie skłoni wielu z nich do zainwestowania w domowe akumulatory prądu. Obecnie magazyn energii to przede wszystkim gwarancja ciągłości zasilania w sytuacji awarii sieci energetycznej.
Aby magazynowanie energii słonecznej w akumulatorze było niezawodne oraz opłacalne musimy dobrać odpowiedni do naszych potrzeb magazyn energii. Dowiedz się jak działa magazyn energii, jak dobrać akumulator do instalacji fotowoltaicznej oraz czy przydomowy magazyn energii można podłączyć samemu.
Jak działa magazyn energii?
Rolę magazynu energii dla instalacji fotowoltaicznej pełni najczęściej akumulator, który działa w trybie cyklicznym – ładowania oraz uwalniania energii, czyli rozładowywania. Po zamontowaniu magazynu energii nadwyżki prądu odprowadzane są z inwertera bezpośrednio do akumulatora. Urządzenie uwalnia energię elektryczną, gdy instalacja fotowoltaiczna nie jest w stanie zaspokoić bieżącego zapotrzebowania na prąd. Dzieje się tak na przykład w nocy, gdy panele fotowoltaiczne nie pracują. Jeśli instalacja fotowoltaiczna jest podłączona do sieci energetycznej (on-grid), wówczas akumulator może również magazynować energię elektryczną pobraną z sieci.
Aby stworzyć instalację off-grid, która nadwyżkę prądu zamiast do sieci energetycznej odprowadza do magazynu energii potrzebujemy:
- modułów fotowoltaicznych,
- akumulatora,
- kontroler ładowania lub inwertera, który będzie zapobiegał nadmiernemu naładowaniu, przeładowaniu oraz cofaniu się prądu z akumulatora do modułów PV,
- inwertera wyspowego.
Ważnym elementem magazynu energii jest kontroler ładowania, który reguluje stopień rozładowania akumulatora i jego prawidłowe naładowanie. Niewłaściwie dobrany lub zbyt prosty kontroler może skutkować nieprawidłową pracą baterii.
Należy pamiętać, że w okresie letnim akumulatory zwykle nie są w stanie zmagazynować całości prądu wyprodukowanego przez moduły fotowoltaiczne. Dlatego, aby nie tracić energii elektrycznej warto zastosować system podłączenia on-grid. Odprowadzoną do sieci energię będzie można wykorzystać późną jesienią czy zimą.
Jakiego rodzaju akumulator dla instalacji fotowoltaicznej?
Na rynku dostępnych jest kilka rodzajów akumulatorów, które mogą magazynować nadwyżki prądu wyprodukowanego przez instalacje fotowoltaiczne. Do najbardziej popularnych należą akumulatory kwasowo-ołowiane, litowo-jonowe oraz żelowe.
Rodzaj akumulatora ma znaczenie ze względu na stopniową utratę pojemności i sprawności urządzenia w trakcie użytkowania. Z tego powodu nie zaleca się stosowania akumulatorów kwasowo-ołowiowych, które wprawdzie niewiele kosztują, ale szybko się zużywają. Ten rodzaj akumulatorów traci swoje właściwości magazynowania i oddawania prądu już przy 50% regularnym rozładowywaniu. Ponadto, akumulatory kwasowo-ołowiane, ze względów bezpieczeństwa, muszą być przechowywane w wentylowanym pomieszczeniu.
Znacznie lepsze, choć droższe są akumulatory litowo-jonowe, które charakteryzują się korzystnym stosunkiem pojemności do wagi. Ponadto, szybko się ładują, a utrata skuteczności i pojemności wskutek regularnego rozładowywania jest stosunkowo niewielka. Akumulatory litowo-jonowe są w ofercie najbardziej znanych producentów magazynów energii takich jak m.in. Tesla Powerwall2 czy Enphase.
Niektórzy specjaliści polecają dla instalacji PV akumulatory żelowe, które są bardzo dobrze przystosowane do cyklicznego trybu pracy. W zestawach przeznaczonych dla fotowoltaiki akumulator żelowy zapewnia pełny powrót ze stanu głębokiego rozładowania oraz dużą liczbę głębokich cykli ładowania i rozładowywania bez znaczącej utraty właściwości.
Na rynku dostępne są również bardziej nowoczesne akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe, które można dłużej użytkować, są bardziej wydajne i bezpieczne niż pozostałe rodzaje baterii. Niestety tego typu akumulatory są znacznie droższe niż inne rodzaje magazynów energii do fotowoltaiki.
Jak dobrać akumulator do instalacji fotowoltaicznej?
Dobór akumulatora do instalacji PV nie jest prostym zadaniem. Po pierwsze należy określić w jakich sytuacjach będziemy korzystali z magazynu energii i jakie urządzenia ma zasilać prąd zmagazynowany w akumulatorze.
Jeśli chcemy zasilać tylko kluczowe urządzenia w domu, gdy sieć ulegnie awarii to wystarczy akumulator o mniejszej pojemności. Jednak, jeśli magazyn energii ma być stałym źródłem prądu w sytuacji, gdy bieżąca produkcja prądu z modułów PV jest niewystarczająca, wówczas powinniśmy rozejrzeć się za akumulatorem o dużej pojemności i mocy.
Najważniejsze, aby pojemność magazynu energii prawidłowo dobrać do mocy instalacji fotowoltaicznej. Wówczas mamy pewność, że akumulator nie zużyje się zbyt szybko i będzie pracował zgodnie ze specyfikacją producenta. Należy zwrócić także uwagę czy urządzenie jest przystosowane do pracy w zmiennych warunkach atmosferycznych, szczególnie w wysokich temperaturach.
Przed zakupem należy także zdecydować, czy potrzebujemy akumulatora na prąd stały (DC), czy na prąd zmienny (AC). Jeśli nie mamy jeszcze instalacji fotowoltaicznej to tańszym wyborem będzie magazyn energii DC, który ma wspólny inwerter z instalacją PV. W innym przypadku kupujemy magazyn AC wymagający inwertera hybrydowego.
Aby uniknąć kosztownego błędu zakupu niewłaściwego magazynu energii, warto zasięgnąć rady specjalisty, który orientuje się w rodzajach i właściwościach akumulatorów różnych producentów oraz wie jak działa instalacja fotowoltaiczna.
Na co zwrócić uwagę kupując akumulator do fotowoltaiki?
Gdy już wybraliśmy rodzaj, pojemność oraz moc baterii warto sprawdzić jeszcze kilka innych kwestii.
Przede wszystkim musimy mieć pewność, że instalacja elektryczna w naszym budynku jest przystosowana do pracy z akumulatorem. Zdarza się, że instalacja, szczególnie w starych budynkach, powoduje problemy i magazyn nie działa optymalnie.
Po drugie, upewnijmy się, że akumulator, który zamierzamy kupić działa z pełną mocą także, gdy nie jest podłączony do sieci (off-grid). Tańsze akumulatory po odłączeniu od sieci, na przykład w sytuacji awarii sieci, oddają jedynie niewielką część zmagazynowanej energii. Wówczas inwestycja w magazyn energii jako zabezpieczenie przed utratą zasilania traci sens.
Po trzecie, należy sprawdzić czy nasz magazyn energii posiada niezbędną elektronikę, która obniży moc instalacji PV, gdy sieć energetyczna nie będzie odbierać nadmiaru energii z powodu awarii. Akumulatory w niższych cenach mogą nie posiadać tego typu elektroniki, co spowoduje automatyczne rozłączenie systemu moduły PV – akumulator i tym samym brak zasilania. Ważne, aby instalacja fotowoltaiczna ładowała akumulator także w sytuacji awarii sieci energetycznej.
Na koniec zwróćmy uwagę jaką gwarancję na pojemność daje producent magazynu energii. Standardem jest obecnie 80% pojemności po 10 latach, chociaż zdarzają się i gwarancje obejmujące 20 lat działania.
Czy samemu można zamontować magazyn energii?
Magazynu energii nie należy montować samodzielnie. Aby prawidłowo podłączyć instalację elektryczną należy być przeszkolonym z podłączania akumulatorów do instalacji elektrycznej oraz fotowoltaicznej, a także mieć odpowiednie uprawnienia. Montaż magazynu energii do fotowoltaiki jest skomplikowany, a trwałość i bezpieczeństwo użytkowania akumulatora w dużej mierze zależy od prawidłowego montażu i regularnego serwisu urządzenia.
Dlatego warto powierzyć dobór i montaż magazynu energii profesjonalnej firmie, która ma doświadczenie w tego rodzaju instalacjach.
Firma PVTEC fotowoltaiki Tarnów oferuje sprzedaż oraz montaż akumulatorów dobranych do potrzeb oraz instalacji PV klienta. Doradzamy jaki magazyn energii będzie optymalny dla danego budynku, projektujemy instalację fotowoltaiczną oraz wykonujemy kompleksowe podłączenia elektryczne.
