Decydując się na montaż instalacji fotowoltaicznej musimy podjąć decyzję jak zmagazynujemy nadwyżkę wyprodukowanego prądu. Energię elektryczną możemy przechować w sieci energetycznej korzystając z systemu opustów (system on-grid) lub we własnym magazynie energii (system off-grid). Każde z tych rozwiązań ma swoje wady i zalety.

Z artykułu dowiesz się, czym różni się magazynowanie prądu on-grid i off-grid oraz który system wybrać, aby inwestycja w fotowoltaikę była dla nas najbardziej opłacalna.

Dlaczego musimy magazynować prąd z instalacji fotowoltaicznej?

Magazynowanie energii elektrycznej z instalacji PV jest niezbędne, aby nasze rachunki za prąd były niskie przez cały rok. Wynika to z faktu, że mikro elektrownia produkuje prąd ze zmienną intensywnością. W miesiącach silnego nasłonecznienia instalacja fotowoltaiczna wytwarza więcej energii elektrycznej niż jesteśmy w stanie zużyć na bieżąco. Wyprodukowany a niewykorzystany prąd oznacza dużą stratę finansową. Aby jej uniknąć musimy zatrzymać nadwyżki energii elektrycznej w domowym magazynie energii (system off-grid) lub przesyłać je do sieci energetycznej (system on-grid).  Zmagazynowany prąd wykorzystamy w miesiącach, gdy nasze zapotrzebowanie na energię elektryczną przewyższa bieżącą produkcję z instalacji fotowoltaicznej.

Jak działa system fotowoltaiczny on-grid?

Jeśli zdecydujemy się na podłączenie instalacji fotowoltaicznej do sieci energetycznej, wówczas mówimy o instalacji on-grid. Podłączenie do sieci polega na podpięciu okablowania z inwertera do rozdzielni niskiego napięcia. Gdy wytwarzamy więcej prądu niż jesteśmy w stanie zużyć na bieżąco, jego nadmiar zostaje automatycznie przesłany do sieci energetycznej. Z kolei, gdy nasze zapotrzebowanie na energię elektryczną przewyższa możliwości produkcyjne instalacji fotowoltaicznej pobieramy potrzebną ilość prądu z sieci. Najczęściej ma to miejsce w miesiącach chłodnych, gdy słońce świeci nisko i krótko w ciągu dnia. Ilość oddanej i pobranej energii elektrycznej powinna bilansować się, jeśli moc instalacji PV została prawidłowo dobrana do zapotrzebowania budynku na prąd.

Przesłaną do sieci energię elektryczną możemy odzyskać w ramach systemu opustów w ciągu 1 roku. Ustawa energetyczna określa, że za każdy wyprodukowany i oddany do sieci 1 kWh odbierzemy 0,8 kWh dla instalacji poniżej 10 kWp lub 0,7 kWh w przypadku instalacji o mocy 10 – 50 kWp. Jeśli nasze zapotrzebowanie na prąd jest wyższe niż oddana do sieci nadwyżka, wówczas różnica jest wyrównywana energią elektryczną z sieci w stosunku 1:1.

Jeśli zdecydujemy się magazynować nadwyżki prądu z instalacji fotowoltaicznej w sieci publicznej musimy podpisać umowę z Zakładem Energetycznym stając się tzw. prosumentem.

Instalacja fotowoltaiczna on-grid wymaga zainstalowania licznika dwukierunkowego, który wskazuje czy energia elektryczna została oddana do sieci czy z niej pobrana.

Wady i zalety instalacji on-grid

Instalacja on-grid jest bardzo popularna wśród właścicieli mikro elektrowni ze względu na prosty sposób podłączenia, minimum formalności i znacznie niższe koszty inwestycyjne niż w przypadku instalacji off-grid. Wadą systemu on-grid jest uzależnienie ciągłości zasilania w domu czy firmie od sprawnego działania sieci energetycznej. Gdy sieć ulegnie awarii energia elektryczna nie jest przesyłana do budynku, a nasza instalacja fotowoltaiczna rozłącza się automatycznie ze względów bezpieczeństwa. Nie mamy, więc prądu do czasu naprawy sieci dystrybucyjnej.

Szybko rosnąca liczba prosumentów powoduje, że awarie sieci energetycznej występują coraz częściej.  Aby rozwiązać narastający problem nowelizacja ustawy o prawie energetycznym i OZE z czerwca b. r. wprowadza mniej korzystny dla prosumentów sposób rozliczania przekazanych do sieci nadwyżek prądu. Ma to zachęcić właścicieli instalacji fotowoltaicznych do zakupu magazynów energii i tym samym odciążyć publiczną sieć energetyczną.

Jak działa system fotowoltaiczny off-grid?

Instalacja fotowoltaiczna off-grid to system niepodłączony do publicznej sieci energetycznej, czyli niezależny od zewnętrznego dostawcy prądu. Produkowana przez panele PV energia elektryczna jest magazynowana w specjalnym akumulatorze  (magazynie energii).  Na rynku dostępnych jest wiele rodzajów akumulatorów, wśród których najbardziej popularne są kwasowo-ołowiane ze względu na stosunkowo niską cenę. Jeśli jednak chcemy mieć pewność, że nie zabraknie nam prądu, to powinniśmy raczej wybrać droższy, lecz bardziej niezawodny akumulator litowo-jonowy.

Instalacja off-grid wymaga zainstalowania kontrolera ładowania, który będzie zapobiegał nadmiernemu naładowaniu, przeładowaniu oraz cofaniu się prądu z akumulatora do modułów fotowoltaicznych.

Należy pamiętać, że dobranie odpowiedniego magazynu energii do instalacji fotowoltaicznej wymaga specjalistycznej wiedzy. Dlatego lepiej powierzyć zakup i montaż urządzenia sprawdzonej firmie fotowoltaicznej.

Więcej na temat magazynowania prądu w akumulatorach do fotowoltaiki przeczytasz w artykułach: „Magazyn energii – jak działa, dla kogo i ile kosztuje?” oraz  „Jaki jest najlepszy magazyn do instalacji fotowoltaicznej”.

Wady i zalety instalacji fotowoltaicznej off-grid

Największą zaletą systemu off-grid jest całkowite uniezależnienie właścicieli mikro elektrowni od zewnętrznego dostawcy energii. Magazynując energię w akumulatorze zapewniamy sobie bezpieczeństwo energetyczne, gdyż instalacja fotowoltaiczna pracuje niezależnie od sprawności sieci publicznej. Ponadto, instalacja off-grid świetnie sprawdzi się w miejscach, gdzie nie ma sieci energetycznej lub nie opłaca się do niej podłączać, np. na działce czy łodzi.

Własny magazyn energii nie tylko zapewni stałe zasilanie urządzeń w domu czy firmie, ale także będzie regulował moc w sytuacji niestabilnej pracy instalacji fotowoltaicznej oraz likwidował zakłócenia obniżające jakość energii elektrycznej.

Wadą instalacji off-grid są wysokie koszty inwestycyjne związane z zakupem magazynu energii.  Cena akumulatora zależy od pojemności, wyglądu i wielkości urządzenia, a także stopnia skomplikowania montażu i podłączenia.

Kolejną niedogodnością związaną z instalacją fotowoltaiczną off-grid jest fakt, że musi być zaprojektowana pod indywidulane potrzeby właściciela mikro elektrowni. Tworząc system off-grid należy wziąć pod uwagę m.in. całkowitą moc urządzeń podłączonych pod system oraz określić jak często będziemy zasilać te urządzenia czerpiąc energię z akumulatora. Na podstawie takich danych profesjonalny instalator dobierze ilość i pojemność akumulatorów oraz moc inwertera.

Należy pamiętać, że pojemność dostępnych na rynku magazynów energii może nie być wystarczająca dla zmagazynowania całości wyprodukowanej nadwyżki prądu w miesiącach letnich. W takiej sytuacji sprawdzą się instalacje hybrydowe, które odprowadzają nadmiar wyprodukowanej energii elektrycznej do akumulatora, a gdy ten jest pełny, do sieci energetycznej.

Instalacja fotowoltaiczna on-grid czy off-grid?

Jeśli mamy łatwy dostęp do sieci dystrybucyjnej i nie przeszkadzają nam przerwy w dostawie prądu w przypadku awarii sieci, to należy wybrać instalację on-grid. Jest to obecne najprostsze technologicznie i najbardziej korzystne finansowo rozwiązanie.

Jeśli jednak zależy nam na niezależności energetycznej, a przerwy w dostawie energii elektrycznej poważnie zakłócają funkcjonowanie naszej firmy czy gospodarstwa rolnego to warto zakupić dobry magazyn energii i zrezygnować z podłączenia do sieci. Również w sytuacji, gdy zasilamy urządzenia zużywające niewiele energii lub gdy mamy utrudniony dostęp do sieci energetycznej należy rozważyć montaż instalacji off-grid.

W nadchodzących latach instalacje off-grid lub hybrydowe prawdopodobnie mocno zyskają na popularności. Jednak wzrost liczby tego typu instalacji będzie uzależniony od spadku cen akumulatorów lub wprowadzenia dopłat do ich zakupu, co przewiduje wspomniana nowelizacja prawa energetycznego.

Jeśli chcesz wiedzieć, ile będzie kosztować instalacja on-grid lub off-grid w Twoim przypadku skontaktuj się z PVTEC fotowoltaika Tarnów. Oferujemy profesjonalne doradztwo oraz montaż każdego rodzaju instalacji fotowoltaicznych.

Dowiedz się więcej o fotowoltaice

Czy fotowoltaika się opłaca w 2021 roku?

Zacienienie paneli fotowoltaicznych – jak wpływa na wydajność i opłacalność inwestycji?

Jak wybrać firmę fotowoltaiczną, aby nie stracić pieniędzy i nerwów? Część 1.