Magazynowanie energii z fotowoltaiki - jakie rozwiązania wybrać w 2023?

Magazynowanie energii z fotowoltaiki - jakie rozwiązania wybrać w 2023?
Autor Mirosław Woźniak
Mirosław Woźniak15.09.2023 | 6 min.

Odnawialne źródła energii, w tym przede wszystkim fotowoltaika, odgrywają coraz większą rolę w bilansie energetycznym Polski. Jednak ze względu na zmienny charakter produkcji energii ze słońca, pojawia się problem magazynowania nadwyżek wytworzonej energii elektrycznej. Właściwe zarządzanie wyprodukowaną energią pozwala zmaksymalizować autokonsumpcję oraz ograniczyć zakup prądu z sieci. Dlatego coraz częściej inwestorzy decydują się na montaż instalacji fotowoltaicznej w połączeniu z systemem magazynowania energii.

Dlaczego warto magazynować energię z fotowoltaiki?

Zwiększenie autokonsumpcji wytworzonej energii

Podstawową zaletą magazynowania energii z instalacji fotowoltaicznej jest możliwość jej późniejszego wykorzystania na własne potrzeby. Dzięki temu wzrasta poziom autokonsumpcji, czyli ilości energii zużytej na miejscu. Pozwala to ograniczyć ilość oddawanej do sieci energii, za którą otrzymujemy znacznie niższe wynagrodzenie w systemie net-metering.

Oszczędności na rachunkach za prąd

Im więcej energii elektrycznej jesteśmy w stanie zużyć z własnej instalacji PV, tym mniej musimy kupować z sieci. Dzięki temu rachunki za prąd znacząco spadają. Posiadanie magazynu energii pozwala na oszczędności sięgające nawet 80-90% dotychczasowych opłat.

Zabezpieczenie na wypadek blackoutu

Magazyn energii może stanowić awaryjne źródło zasilania w przypadku braku dostaw prądu z sieci elektroenergetycznej. Pozwoli to zachować ciągłość pracy urządzeń krytycznych, jak np. ogrzewanie, wentylacja czy oświetlenie.

Jak działają systemy magazynowania energii z PV?

Zasada działania

System magazynowania energii elektrycznej składa się z ogniw fotowoltaicznych, falownika, magazynu energii oraz systemu sterowania. Falownik zamienia prąd stały z paneli PV na zmienny. Następnie energia jest kierowana do magazynu lub bezpośrednio do odbiorników.

Ładowanie i rozładowywanie

Magazyn energii ładuje się w okresach nadprodukcji, gdy zapotrzebowanie na energię jest niskie. Rozładowuje się natomiast, gdy zapotrzebowanie przewyższa chwilową produkcję PV. Procesy te sterowane są automatycznie przez algorytmy.

Integracja z systemem zarządzania energią

Nowoczesne magazyny energii posiadają system monitoringu i zarządzania przepływami energii. Pozwala to optymalizować pracę całej instalacji fotowoltaicznej pod kątem maksymalizacji autokonsumpcji.

Magazynowanie energii w akumulatorach

Rodzaje akumulatorów do magazynowania energii

Do magazynowania energii z PV wykorzystuje się głównie akumulatory kwasowo-ołowiowe, litowo-jonowe oraz litowo-żelazowo-fosforanowe (LFP). Różnią się pojemnością, żywotnością, kosztami i sposobem eksploatacji.

Pojemność akumulatorów - na co zwrócić uwagę

Pojemność akumulatorów należy dobrać do wielkości instalacji PV oraz zapotrzebowania na energię w gospodarstwie domowym. Zbyt mała pojemność ograniczy autokonsumpcję, za duża zwiększy koszty inwestycji.

Koszt zakupu i eksploatacji akumulatorów

Ceny akumulatorów zależą od technologii, pojemności i jakości wykonania. Dodatkowo należy uwzględnić koszty cyklicznej konserwacji i wymiany zużytych baterii. Jest to istotny składnik całkowitego kosztu systemu magazynowania.

Magazynowanie energii w instalacjach wodorowych

Magazynowanie energii z fotowoltaiki - jakie rozwiązania wybrać w 2023?

Zasada działania magazynów wodorowych

W tym systemie nadmiar prądu PV zamieniany jest na wodór, który magazynowany jest w zbiornikach. W razie potrzeby, w ogniwach paliwowych następuje proces odwrotny - wodór ponownie zamieniany jest na energię elektryczną.

Zalety i wady magazynów wodorowych

Zaletą jest praktycznie nieograniczona pojemność, wady to wysokie koszty, niska sprawność i skomplikowana obsługa. Magazyny wodorowe stosuje się raczej w dużych instalacjach przemysłowych.

Opłacalność inwestycji w magazyn wodorowy

Ze względu na wysokie koszty budowy, magazyny wodorowe rzadko kiedy znajdują zastosowanie w małych instalacjach fotowoltaicznych na potrzeby gospodarstw domowych.

Inne technologie magazynowania energii z PV

Magazynowanie ciepła z instalacji fotowoltaicznej

Możliwe jest magazynowanie energii cieplnej w zbiornikach buforowych z ciepłą wodą. Wykorzystuje się do tego nadwyżki produkcji fotowoltaicznej w okresach niższego zapotrzebowania.

Wykorzystanie pomp ciepła do magazynowania energii

Pompy ciepła umożliwiają akumulowanie ciepła w gruncie lub w zbiorniku. Dzięki temu można wykorzystać energię elektryczną z PV do celów grzewczych.

Kondensatory i cewki - magazynowanie energii elektrycznej

Urządzenia elektromagnetyczne, takie jak kondensatory i cewki, pozwalają na krótkotrwałe przechowywanie niewielkich ilości energii. Zastosowanie w instalacjach PV jest jednak ograniczone.

Jak dobrać optymalny system magazynowania energii?

Analiza zapotrzebowania na energię

Kluczem do doboru właściwego systemu magazynowania energii jest dogłębna analiza profilu zużycia prądu w gospodarstwie domowym. Pozwoli to określić optymalną pojemność magazynu.

Dobór pojemności magazynu energii

Pojemność magazynu powinna umożliwiać akumulację nadwyżek produkcji w okresach niskiego zapotrzebowania na energię oraz ich wykorzystanie w szczycie. Należy brać pod uwagę możliwości rozbudowy systemu.

Koszty inwestycji i eksploatacji systemu

Przy wyborze konkretnego rozwiązania kluczowe znaczenie mają koszty inwestycyjne i eksploatacyjne w kontekście planowanych oszczędności na rachunkach za energię. Należy szacować zwrot z inwestycji.

Podsumowując, magazynowanie energii z instalacji fotowoltaicznej to obecnie bardzo popularne rozwiązanie, które pozwala maksymalnie wykorzystać potencjał autokonsumpcji. Inwestorzy mają do wyboru różne technologie i dostępne pojemności. Kluczem jest analiza profilu zużycia i wybór opcji najlepiej dopasowanej do indywidualnych potrzeb i możliwości.

Podsumowanie

Magazynowanie nadwyżek energii wytworzonej z instalacji fotowoltaicznej to niezwykle efektywny sposób na zwiększenie autokonsumpcji i obniżenie rachunków za prąd. Dzięki temu inwestycja w panele słoneczne zwraca się szybciej. Na rynku dostępnych jest wiele rozwiązań do magazynowania energii elektrycznej i cieplnej, w tym akumulatory, magazyny wodorowe czy systemy wykorzystujące pompy ciepła. Kluczem do sukcesu jest właściwy dobór typu i pojemności magazynu do indywidualnego profilu zużycia energii w gospodarstwie domowym.

Najczęściej zadawane pytania

Pojemność akumulatorów powinna zostać dobrana do wielkości instalacji PV oraz profilu zużycia energii w gospodarstwie domowym. Zalecane jest zapewnienie możliwości magazynowania energii na 1-2 dni użytkowania.

Czas magazynowania energii elektrycznej w akumulatorach wynosi zwykle od kilku godzin do 2-3 dni. Zależy to od typu i pojemności zastosowanych baterii.

Mimo wysokich kosztów inwestycyjnych, magazynowanie energii z fotowoltaiki znacząco zwiększa autokonsumpcję i przynosi wymierne oszczędności w rachunkach za prąd. Zwrot z inwestycji następuje zwykle po kilku latach.

Najbardziej popularne w małych instalacjach są akumulatory kwasowo-ołowiowe, choć coraz częściej stosowane są nowocześniejsze litowo-jonowe oraz litowo-żelazowo-fosforanowe (LFP).

System składa się z paneli PV, falownika, magazynu (np. akumulatorów) i sterownika. Energia trafia do magazynu w nadprodukcji, a w niej jest oddawana do domu. Proces optymalizuje algorytm sterujący.

5 Podobnych Artykułów:

  1. Ile kosztuje 1 kWh energii z fotowoltaiki w 2023 roku?
  2. Optymalizatory fotowoltaiczne: kluczowe fakty o energii słonecznej.
  3. Czy 2023 rok to ostatni moment na dotację do fotowoltaiki? Sprawdź!
  4. 7 kroków do zminimalizowania śladu węglowego w 2023
  5. Magazynowanie energii z fotowoltaiki - jakie rozwiązania wybrać w 2023?
tagTagi
shareUdostępnij
Autor Mirosław Woźniak
Mirosław Woźniak

Jestem ekspertem od OZE. Na blogu publikuję poradniki z zakresu fotowoltaiki i wykorzystania paneli słonecznych. Dzielę się wiedzą techniczną i praktycznymi wskazówkami, jak zastosować zieloną energię w domu lub firmie. Promuję ekologiczne rozwiązania.

Oceń artykuł
rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
Ocena: 0.00 Liczba głosów: 0

Komentarze (0)

email
email

Polecane artykuły