Jak magazynować energię słoneczną?
Instalacje fotowoltaiczne, choć pozwalają na samodzielne wytworzenie energii elektrycznej, zwykle robią to w środku lata i okolicach południa. Produkcja energii nie pokrywa się więc czasowo z oczekiwaniami jej użytkowników, którzy potrzebują jej zazwyczaj rano lub wieczorem, zwłaszcza w porze zimowej. Jak zatem poradzić sobie z powstałymi nadwyżkami energii? Czy warto myśleć o magazynowaniu energii słonecznej?
3 sposoby na nadwyżkę energii z paneli fotowoltaicznych
Aby w pełni wykorzystać powstałą nadwyżkę, jednym z rozwiązań jest maksymalne dostosowanie domowego zużycia energii w stosunku do tej już wytworzonej. Nadwyżki można konsumować np. poprzez schładzanie mieszkania klimatyzacją lub podgrzewanie wody w godzinach porannych. Zimą dobrym sposobem na redukcję strat energii jest wykorzystanie pompy ciepła. Takie działania pozwalają prosumentom wykorzystać 100% energii, którą zdołali wytworzyć. Kolejnym rozwiązaniem jest tzw. net-metering, czyli wprowadzanie nadwyżek energii do sieci elektroenergetycznej. W zamian prosument ma możliwość pobrania energii w dowolnym innym okresie, kiedy będzie tego potrzebował np. zimowymi wieczorami. Choć wydaje się to bardzo korzystnym rozwiązaniem, należy wspomnieć o opłatach. W zamian za magazynowanie energii słonecznej i gotowość do natychmiastowego jej użyczenia sieć pobiera od prosumenta część wytworzonej energii. W efekcie prosument może odebrać tylko 70-80% mocy, którą zdołał wyprodukować. Swobodny przepływ energii pomiędzy siecią, a prosumentem możliwy jest dzięki dwukierunkowemu licznikowi. Taka forma instalacji fotowoltaicznej to “on-grid”.
Trzecim sposobem na radzenie sobie z nadwyżkami energii jest magazynowanie energii słonecznej za pomocą wyodrębnionego urządzenia (np. akumulatorów do fotowoltaiki) lub zespołu urządzeń, które pozwalają na przechowywanie energii w dowolnej postaci. Istnieje pięć różnych sposobów magazynowania energii: mechaniczny (z wykorzystaniem magazynów sprężonego powietrza), elektromechaniczny (akumulatory i ładowalne baterie), chemiczny (tworzenie wodoru lub metanu), elektryczny (superkondensatory) i termiczny (akumulacja ciepła jawnego lub utajonego). Oczywiście najczęściej spotykanym sposobem jest ten, w którym nadwyżka energii skumulowana jest w ładowalnych bateriach lub akumulatorach. Elektromechaniczny sposób przetwarzania energii jest popularnym rozwiązaniem zwłaszcza wśród gospodarstw domowych. W przypadku dużych farm fotowoltaicznych powinno sprawdzić się mechaniczne i chemiczne magazynowanie energii słonecznej. Typ instalacji fotowoltaicznej, która zawiera akumulator to instalacja “off-grid”.
Akumulatory do fotowoltaiki
W systemach “off-grid” falownik zamienia skumulowany w akumulatorach prąd stały na prąd przemienny. Aby uzyskać odpowiednie parametry napięciowo-prądowe akumulatory do fotowoltaiki łączy się w grupy szeregowo-równoległe. Takie rozwiązanie pozwala wytworzyć moc o wysokich parametrach sięgających nawet kilkadziesiąt megawatów. Zaletą magazynowania energii słonecznej jest możliwość wykorzystania powstałej nadwyżki w 100%. Systemy fotowoltaiczne przystosowane do magazynowania energii słonecznej oprócz akumulatorów zawierają również baterie, do których trafiają niewykorzystane nadwyżki energii. Taki domowy magazyn energii pozwala praktycznie na całkowitą niezależność od zewnętrznej sieci. Przy odpowiednio dobranej instalacji prosument jest w stanie zaspokoić potrzeby gospodarstwa domowego na energię elektryczną bez żadnych dodatkowych opłat. Systemy fotowoltaiczne pozwalające na magazynowanie energii słonecznej sprawdzają się szczególnie w miejscowościach, gdzie awarie i przerwy w dostawach prądu są dość częstym zjawiskiem.
W innym przypadku inwestycja w akumulatory do fotowoltaiki może nie być już tak opłacalna. Zakup akumulatora o mocy 3-10 kWh to wydatek minimum 10 tys. zł. Ponadto baterie dość szybko się zużywają, ich żywotność wynosi 5-8 lat. Do wad należy dołączyć długi czas ładowania akumulatora fotowoltaicznego, a z biegiem czasu również spadek jego pojemności. Inwestycja w systemy fotowoltaiczne pozwalająca na magazynowania energii słonecznej wydaje się za to całkiem rozsądnym rozwiązaniem w przypadku gospodarstw rolnych, gdzie ważny jest efekt skali. Panele fotowoltaiczne umieszczone na bardzo dużych obiekty o sporej powierzchni dachu są w stanie wygenerować zarówno energię na bieżące zapotrzebowanie, jak i tę ładowaną w magazynach. W tym miejscu warto zaznaczyć, że na rynku istnieją już urządzenia pozwalające nie tylko dostarczać energię do sieci elektroenergetycznej, ale również w kontrolowany sposób ją odbierać.
Jeżeli szukasz ekspertów w dziedzinie fotowoltaiki – dobrze trafiłeś! W Hymon posiadamy wiedzę i doświadczenie, które wykorzystujemy w codziennej pracy. Skontaktuj się z nami!
