loader

Rozwój odnawialnych źródeł energii spowodował konieczność magazynowania nadmiaru energii i rozwój branży magazynów energii. Jak wiadomo ilość produkowanej energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych jest zmienna w ciągu doby. Panele fotowoltaiczne produkują energię elektryczną gdy świeci słońce, elektrownie wiatrowe gdy wieje wiatr. Często ilość produkowanej energii w danej chwili jest większa niż zapotrzebowanie energetyczne domu jednorodzinnego. W takiej sytuacji właściciel gospodarstwa ma dwa wyjścia:

  1. Oddać nadwyżkę energii elektrycznej do sieci elektroenergetycznej i korzystać z niej jako magazynu energii, na co pozwala umowa prosumencka (prosument może odzyskać 70% oddanej energii elektrycznej do sieci)
  2. Nadwyżką energii elektrycznej ładować własny magazyn energii elektrycznej, którą można wykorzystać w chwilach braku produkcji energii elektrycznej, ze źródeł odnawianych np. w nocy.

Wybierając baterie, współpracujące z panelami fotowoltaicznymi należy wziąć pod uwagę wiele czynników technicznych, tak aby współpraca paneli PV z magazynem energii była jak najbardziej optymalna.

Najważniejszą cechą magazynu energii jest pojemność baterii, moc baterii, głębokość rozładowania, sprawność magazynu energii, gwarancja oraz producent.

Pojemność – inaczejmoc pojemnościowa, jest to ilość energii elektrycznej jaką może przechowywać magazyn energii, wyrażona w kWh. Magazyny energii są zaprojektowane w taki sposób aby można je było rozbudowywać, w przypadku wystąpienia większego zużycia energii elektrycznej w przyszłości. Baterie są połączone szeregowo, dzięki czemu pojemność magazynu jest ograniczona powierzchnią na jakiej się znajduje. Pojemność określa więc ile energii elektrycznej można zmagazynować, jednak określa ile tej energii możemy wykorzystać w danej chwili.

Moc znamionowa – w przypadku baterii lub konkretniej magazynu energii moc znamionowa określa ilość energii, jaką bateria może dostarczyć w danej chwili, wyrażona w [kW]. Przykładowo: magazyn energii o dużej pojemności i niskiej mocy może zasilać najpotrzebniejsze urządzenia w domu tj. lodówkę, piec, sterowanie ogrzewaniem itp. przez długi czas, jednak nie będzie posiadał wystarczająco dużo mocy by zasilić pozostałe domowe urządzenia. Bateria o małej pojemności oraz dużej mocy może  zasilić większość domowych urządzeń, ale przez krótki czas.

Ważne jest aby magazyn energii był dobrany indywidualnie do gospodarstwa domowego, gdyż każdy dom ma nieco inną specyfikację.  Nie zawsze magazyn, który sprawdza się wzorowo u sąsiada będzie u nas działał równie wydajnie. Ilość odbiorników w domu i ich moc ma główny wpływ na charakterystykę magazynu energii.

Głębokość rozładowania – akumulatory posiadają swoją określoną pojemność, zasada działania domowych magazynów energii nie różni się od tych zainstalowanych w autach czy telefonach komórkowych. Głębokość rozładowania jest to ilość energii akumulatora, jaką można zużyć bez negatywnego wpływu na pojemność magazynu energii. Przykład: zainstalowany magazyn energii ma pojemność 20 kWh, producent określił głębokość rozładowania na 90% wynika z tego, że nie powinno się rozładowywać baterii poniżej 2 kWh. Patrząc na to z drugiej strony, można wykorzystać do 18 kWh na potrzeby gospodarstwa domowego. Głębokość rozładowania określa klasę akumulatora, im jej wartość jest wyższa, tym większy jest zakres energii, którą można wykorzystać, co wypływa oczywiście na cenę.

Sprawność baterii – ilość energii dostarczonej do magazynu energii nie jest równa ilości energii, która jest z niej odbierana. Jak każde urządzenie, tak samo akumulator ma swoją sprawność. Najpopularniejsze obecnie akumulatory litowo-jonowe (Li-ion) posiadają sprawność większą niż 90%. Podobnie jak z głębokością rozładowania, im sprawność akumulatora jest większa, tym cena takiego magazynu rośnie.

Żywotność baterii – wartość zależna od producenta i klasy magazynu energii, im jest większa tym cena również rośnie. Magazyn energii w dzień jest ładowany, gdy występuje nadwyżka w produkcji energii elektrycznej, a w nocy rozładowywany celem zmniejszenia poboru energii z sieci elektroenergetycznej. Magazyny energii elektrycznej jak to było wcześniej wspomniane, nie różnią się z zasady od baterii umieszczonych w naszych telefonach komórkowych. Jak wiemy codzienna ich eksploatacja  skraca żywotność baterii i po pewnym czasie telefon na jednym ładowaniu wytrzymuje dużo krócej niż jak to było na początku. Każdy z producentów określa żywotność swoich baterii w oparciu na doświadczenie lub badania, które zostały na nich przeprowadzone. Przykład: gwarancja dawana jest na okres 10 lat lub 6000 ładowań i określa, że w tym czasie bateria nie straci więcej niż 20% swojej pierwotnej pojemności.

Jak długo będzie działać magazyn energii?

Wszystko zależy od parametrów jakie posiada nasz magazyn energii elektrycznej. Wybór odpowiedniej marki akumulatorów również jest kluczowy. Często magazyny energii posiadają taka samą moc znamionową oraz pojemność, jednak producenci stosują inne materiały, przez co ich czas eksploatacji jest różny. Gwarancja dawana przez producenta oraz renoma marki powinna dostarczać dodatkowych wskazówek, w trakcie podejmowania decyzji przy wyborze magazynu energii.  Obecnie czas działania magazynów energii określa się na około 15 lat.  Współpraca magazynu energii z instalacją fotowoltaiczną wymusi na właścicielu jego zmianę lub modernizację  raz na cykl pracy paneli PV. Technologie magazynowania energii rozwijają się w szybkim tempie, co wpływa na wydłużanie czasu eksploatacji magazynów energii.

Jaką moc magazynu energii zainstalować?

Określenie wielkości magazynu energii, zależy od dziennego zapotrzebowania na energię elektryczną gospodarstwa domowego. Dla przykładu przyjmijmy, że dzienne zużycie energii wynosi 20 kWh. Na pierwszy rzut oka można powiedzieć, że wielkość magazynu energii to 20kWh. Niestety jest to nie do końca poprawne rozumowanie. Jak wiadomo baterie posiadają głębokość rozładowania, jeśli baterie użyte w naszym magazynie są wątpliwej jakości, ich wykorzystanie może wynosić 15 kWh, brakuje nam wtedy kilku kWh do zasilenia domu. Kolejnym czynnikiem jest produkcja energii elektrycznej z paneli fotowoltaicznych, gdy świeci słońce magazyn energii może być ładowany lub minimalnie eksploatowany, w zależności od natężenia promieni słonecznych. Dlatego szczegółowa analiza zużycia energii domu ma kluczowe znaczenie przy doborze właściwego magazynu energii. W przypadku instalowania magazynu energii w gospodarstwie domowym, nie mającym dostępu do sieci elektroenergetycznej, wymagane jest zainstalowanie akumulatorów o większej pojemności. W takiej sytuacji należy też pomyśleć o dodatkowym źródle energii, jeżeli liczba dni bez słońca wydłuży się.

Jak dbać o magazyn energii elektrycznej?

Odpowiednia obsługa magazynu energii pozwoli cieszyć się jego dobrymi właściwościami przez długi czas.  Właściwa konserwacja może wydłużyć żywotność baterii. Praca w nieodpowiednich zakresach temperaturę tj. głównie powyżej 30°C oraz poniżej zera może skrócić czas eksploatacji magazynu. Należy więc chronić akumulator przez pracą w skrajnych temperaturach. Niska temperatura baterii wpływa na konieczność zwiększenia napięcia ładowania, w przypadku temperatury +30°C wartość napięcia analogicznie maleje. Nad wartością napięcia ładowania powinny czuwać dedykowane sterowniki, celem wydłużania czasu eksploatacji magazynu energii. Podjęcie pewnego wysiłku na początku inwestycji, związanego z odpowiednim doborem urządzeń pozwoli na wydłużenie żywotności.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *