Jednym z wyzwań związanych z odnawialnymi źródłami energii jest ich zależność od warunków pogodowych. Dzięki fotowoltaice najwięcej energii wytwarza się w ciągu dnia, szczególnie w słoneczne dni. Jednak zapotrzebowanie na nią w gospodarstwach domowych często rośnie wieczorem i nocą. Jeśli chcemy wtedy skorzystać z energii wytworzonej wcześniej, to konieczne jest jej magazynowanie. Dotacja rządowa w ramach programu Mój Prąd 6.0 pozwala właśnie na rozwiązanie tej kwestii. Nabór do programu wciąż trwa, a Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej (NFOŚiGW) zwiększył budżet szóstej edycji programu Mój Prąd o dodatkowe 850 mln zł.

Jak działa magazynowanie energii – wyjaśnia Krystian Bartołd, ekspert Corab S.A.

– Magazynowanie energii to proces, który polega na gromadzeniu w specjalnych akumulatorach nadwyżek energii produkowanej przez instalacje fotowoltaiczne. Energia ta może być później wykorzystana w momentach, gdy obecna produkcja pochodząca z PV jest niewystarczająca, np. podczas zachmurzenia, w nocy lub w okresach zwiększonego zapotrzebowania na prąd – wyjaśnia Krystian Bartołd.

Nowoczesne systemy magazynowania energii wykorzystują akumulatory litowo-jonowe, które charakteryzują się wysoką efektywnością, długą żywotnością oraz stosunkowo niskimi stratami energii. Systemy te są zintegrowane z instalacjami fotowoltaicznymi i pozwalają na przechowywanie energii, która w przeciwnym wypadku musiałaby zostać sprzedana do sieci energetycznej.

Zwiększanie autokonsumpcji jest kluczowe

- Autokonsumpcja oznacza bezpośrednie zużycie energii wyprodukowanej przez własną instalację PV na potrzeby gospodarstwa domowego lub firmy. Dzisiejszy system rozliczeń (net-billing) nadwyżek z instalacji fotowoltaicznej polega na sprzedaży nadwyżki energii (tej, której nie zużywamy w danym momencie, np. gdy nie ma nas w domu) w cenie, która jest dynamicznie dostosowywana do rynku. Co to znaczy w praktyce? – W miesiącach letnio-wiosennych podczas szczytu produkcji z odnawialnych źródeł energii kwota, którą otrzymujemy za sprzedaż, jest bardzo niska, a w niektórych przypadkach bywa na minusie. Dlaczego? Odpowiedź jest prosta: duża podaż, mały popyt – dodaje Krystian Bartołd z Corab S.A. 

1. Oszczędności finansowe

System net-billingu oznacza, że energia sprzedawana przez nas do sieci jest rozliczana w cenach hurtowych. Mogą one być wtedy niższe, a wzrosnąć w momencie, gdy potrzebujemy energii i chcemy ją kupić. Dlatego magazynowanie i zwiększanie autokonsumpcji jest kluczowym sposobem, by oszczędzać. Każda kilowatogodzina zużyta bezpośrednio z własnego magazynu to energia, której nie trzeba odkupić z sieci w wyższej cenie rynkowej. Jednak najważniejszym elementem oszczędności jest jak największe ograniczenie wysyłki wyprodukowanej energii do sieci po niskich rynkowych stawkach. W myśl zasady: wyprodukowana kilowatogodzina energii to kilowatogodzina, która zostaje u mnie w domu.

2. Niezależność energetyczna

Magazyny energii pozwalają na uniezależnienie się od wahań cen na rynku energetycznym i przerw w dostawach prądu. W sytuacjach, gdy sieć przestaje działać, posiadanie własnych akumulatorów umożliwia zasilanie podstawowych urządzeń, takich jak lodówka, oświetlenie czy ogrzewanie. To zapewnia właścicielom instalacji PV większe bezpieczeństwo i komfort.

3. Efektywne zarządzanie energią

Energia magazynowana na miejscu ogranicza straty związane z przesyłem czy przetwarzaniem przez system dystrybucyjny. Oznacza to, że cała wyprodukowana energia może być efektywnie wykorzystywana na własne potrzeby, co zwiększa ogólną wydajność instalacji fotowoltaicznej. Im więcej energii zużywamy po wyprodukowaniu, tym mniej musimy jej sprzedać w niekorzystnych cenach hurtowych i odkupić za wyższe kwoty rynkowe.

4. Ochrona przed rosnącymi cenami energii

Magazynowanie energii pozwala na ochronę przed dynamicznymi zmianami cen na rynku energii. W systemie net-billingu prosumenci odczuwają większe wahania cen w zależności od pory dnia – wtedy możliwość zużycia własnej energii zmagazynowanej w akumulatorach jest szczególnie wartościowa. Pozwala to na ograniczenie kosztów zakupu energii z sieci w momencie, kiedy ceny rynkowe są najwyższe.

5. Optymalizacja zużycia w czasie rzeczywistym

Systemy magazynowania energii mogą być zarządzane przez inteligentne systemy umożliwiające zużycie zmagazynowanej energii w godzinach szczytu cenowego, co pozwoli zwiększyć oszczędności. Tego rodzaju optymalizacja zużycia energii w czasie rzeczywistym staje się coraz istotniejsza w kontekście nowoczesnych taryf dynamicznych, które są wprowadzane w różnych krajach –w Polsce funkcjonują od sierpnia 2024 roku.

6. Magazynowanie energii z sieci elektroenergetycznej 

Nowoczesne falowniki i magazyny energii są wyposażone w funkcję pozwalającą na magazynowanie energii z sieci elektroenergetycznej. Jest to idealne rozwiązanie na mniej produktywny jesienno-zimowy okres, gdy nadwyżki energii jest mniej niż w innym czasie. Magazynując wtedy energię, możemy zaoszczędzić na składniku zmiennym stawki sieciowej po stronie dystrybucji energii, np. w taryfie G12W. Dodatkowo nie dopuszczamy do pełnego rozładowania akumulatora i przedłużamy jego żywotność. 

Wyzwania związane z magazynowaniem energii

Chociaż magazynowanie energii niesie ze sobą wiele korzyści, to wiąże się również z pewnymi wyzwaniami. Przede wszystkim wysokie koszty zakupu akumulatorów mogą wydłużyć okres zwrotu z inwestycji w system PV z magazynem energii. Jednak z roku na rok ceny takich magazynów są coraz niższe, a ich efektywność i pojemność rosną, co sprawia, że technologia ta staje się bardziej dostępna.

Ważne jest także odpowiednie dobranie pojemności magazynu energii do potrzeb gospodarstwa domowego. Zbyt mały magazyn może nie pokryć zapotrzebowania w okresach mniejszej produkcji, natomiast zbyt duży – być nieopłacalny i generować zbędne koszty. Kluczową sprawą jest określenie profilu zużycia energii elektrycznej. Inny jest on w przypadku osoby pracującej na etacie w biurze, a inny – gdy ktoś spędza w domu cały dzień. Dodatkowo warto też pamiętać o profilu produkcji energii, który inaczej rozkłada się przy modułach fotowoltaicznych położonych na południe, a inaczej, gdy położymy je w orientacji wschód–zachód. Te wszystkie aspekty trzeba wziąć pod uwagę, projektując swoją mikroelektrownię fotowoltaiczną. 

Podsumowanie

Magazynowanie energii w systemach fotowoltaicznych, szczególnie w kontekście net-billingu, jest istotnym elementem optymalizacji zużycia energii. Dzięki magazynom energii prosumenci mogą maksymalizować autokonsumpcję, co pozwala na uniezależnienie się od rosnących cen energii oraz zmniejszenie kosztów zakupu energii z sieci. Choć inwestycja w akumulatory wciąż jest kosztowna, długoterminowe korzyści – zarówno finansowe, jak i związane z bezpieczeństwem energetycznym – czynią magazynowanie energii coraz bardziej atrakcyjnym rozwiązaniem dla właścicieli instalacji fotowoltaicznych.

Fot. Depositphotos