Od kilku lat w kontekście instalacji produkujących prąd z energii słonecznej mówi się o magazynach energii. Fotowoltaika sama w sobie potrafi być bardzo opłacalna, ale oszczędność możemy dodatkowo zwiększyć przez korzystanie z akumulatorów do zasilania domu. Jak działa to rozwiązanie i czy warto na nie postawić?
Jak działają akumulatory do instalacji fotowoltaicznych?
W uproszczeniu można powiedzieć, że baterie fotowoltaiczne w instalacjach hybrydowych oraz on-grid pozwalają na bardziej optymalne wykorzystanie produkowanej energii elektrycznej. W instalacjach off-grid są wręcz niezbędne.
Kiedy decydujemy się na fotowoltaikę, musimy mieć świadomość, że pozyskiwana energia elektryczna jest wykorzystywana ad hoc do zasilania podłączonych urządzeń. To, czego w danym momencie nie wykorzystujemy, trafia do sieci energetycznej. Nadwyżkę możemy oczywiście odebrać, ale musimy zapłacić od niej „opłatę” na rzecz zakładu energetycznego.
Tą opłatą jest 20 lub 30% każdego Wata energii (w zależności od mocy instalacji). Oczywiście energia nie marnuje się, ale trafia do innych użytkowników. W ten sposób płacimy za przechowywanie odbieranej energii. Można więc powiedzieć, że sieć energetyczna to taki „magazyn o nieograniczonej pojemności”. A gdyby tak dało się samemu przechowywać prąd, uniknąć utraty energii i wykorzystać ją dokładnie wtedy, kiedy tego potrzebujemy?
W tym miejscu pojawia się akumulator do fotowoltaiki (zwany także czasami – i nie do końca słusznie – akumulatorem do solarów).
Stosowanie akumulatorów w fotowoltaice pozwala magazynować nadwyżki prądu, zamiast przekazywać je do sieci. Taka nadwyżka jest odbierana przed rozpoczęciem kolejnego cyklu działania paneli – wieczorem, w nocy oraz nad ranem. Rozwiązanie jest korzystne z jeszcze innego punktu widzenia. Akumulatory mogą gromadzić energię i oddawać ją wtedy, kiedy prąd jest najdroższy (w „godzinach szczytu”).
Jaki akumulator do paneli fotowoltaicznych wybrać?
W praktyce stosuje się cztery rodzaje baterii:
- AGM,
- żelowe,
- litowo-jonowe,
- kwasowe.
Technologia AGM bazuje na ciekłym elektrolicie. Wyróżnia ją wysoka tolerancja na szybkie ładowanie i opróżnianie ogniwa. Można ją stosować do zasilania urządzeń o stałych i dużych obciążeniach. Żywotność akumulatora sięga 400 cykli.
W akumulatorze żelowym elektrolit został zagęszczony krzemionką. Dobrze sprawdza się do zasilania paneli PV i preferuje wolne ładowanie. W przypadku szybkiego ich opróżnienia może dojść do uszkodzenia ogniwa lub trwałego ograniczenia pojemności. Baterie żelowe wystarczają na około 400 cykli ładowania. Nie szkodzi im niska temperatura, choć przejściowo może ograniczyć pojemność ogniwa.
Akumulator litowo-jonowy wyróżnia się niską wagą i małymi gabarytami. Nie wykazuje efektu pamięciowego i cechuje się wysoką gęstością energii. Wewnątrz obudowy znajduje się plaster elektrolitu zamknięty w opakowaniu z folii laminowanej.
Wreszcie, wyróżnia się ogniwa kwasowe, choć te baterie fotowoltaiczne w instalacji on-grid raczej się nie sprawdzą. Ze względu na brak przystosowania do pracy cyklicznej bardzo szybko tracą pojemność, jeżeli są pozostawiane w stanie niepełnego naładowania.
Ile akumulatorów do paneli fotowoltaicznych możemy połączyć?
W dużej mierze to, ile ogniw będziemy mogli połączyć w jeden łańcuch, zależy od modelu zastosowanego falownika oraz modelu baterii. Coraz więcej producentów umożliwia parowanie ze sobą nawet czterech magazynów energii. Choć jest to kosztowne rozwiązanie, w ostatecznym rozrachunku może przełożyć się na większą oszczędność.
Akumulatory fotowoltaiczne – ile kosztują i jak dużo dają?
Nie da się ukryć, że baterie fotowoltaiczne to wciąż dosyć drogie rozwiązanie, które dopiero przyjmuje się na polskim rynku. Choć na przestrzeni kilku lat obserwujemy spadek cen ogniw, nadal za przyzwoitej jakości sprzęt przyjdzie nam zapłacić nieco ponad 20 tysięcy złotych. Najlepsze akumulatory mają sprawność na poziomie 96% i zaspokajają zapotrzebowanie na maksymalnie trzy doby, magazynując do kilkunastu kWh. Co to oznacza w praktyce?
Nawet wysokiej jakości baterie pozwolą zwiększyć sprawność instalacji fotowoltaicznej zaledwie o kilkanaście procent w ciągu dnia (12-13%). W skali roku daje to kilkuprocentowy wzrost efektywności całego systemu. Warto także pamiętać, że gwarancja na magazyny energii najczęściej udzielana jest na kilka lat (maksymalnie 10 lat).
Akumulatory do paneli słonecznych– na jakie firmy postawić?
Wybierając akumulatory, warto wybrać sprawdzone firmy, które mają doświadczenie w produkcji całych instalacji fotowoltaicznych lub ich komponentów. Na chwilę obecną, rynek zdominowało kilku producentów:
- SMA,
- Tesla,
- Mercedes-Benz,
- LG Chem,
- Enphase,
- Victor Energy,
- BYD Battery-box.
Specjaliści Tesli prognozują, że w ciągu kilku lat rynek magazynów energii stanie się większy, niż cały dotychczasowy rynek paneli fotowoltaicznych.
Za kupnem akumulatora solarnego przemawia oszczędność pieniędzy, lepsze zarządzanie energią słońca i jeszcze większe uniezależnienie się od sieci dystrybutora energii. Zniechęcać może wysoka cena baterii oraz pozornie niskie zyski. Czy to rozwiązanie przyjmie się w Polsce? Na odpowiedź przyjdzie nam jeszcze zaczekać.
