Zapotrzebowanie na energię elektryczną rośnie z roku na rok, tym bardziej że używamy coraz większej ilości sprzętów elektrycznych. Nie zmienia to jednak faktu, że powinna ona pochodzić ze źródeł o najniższej emisji CO2, tak aby móc przeciwdziałać zmianom klimatycznym, które zachodzą na naszych oczach. W tym celu promuje się odnawialne źródła energii. Rządy dofinansowują zakup m.in. paneli fotowoltaicznych, czy też elektrowni wiatrowych, dlatego też wzrosło zainteresowanie magazynami energii, które pozwalają niemal całkowicie odciąć się od dystrybutorów energii elektrycznej. Niestety na tę chwilę ich ceny są bardzo wysokie, co zniechęca prosumentów do ich zakupu. Dodatkowo nie sprzyja temu system upustów stosowanych przez obecnych dostawców. Nic więc dziwnego, że obecnie magazyny energii nie cieszą się popularnością wśród osób indywidualnych. Ma to zmienić nowelizacja ustawy o prawie energetycznym i odnawialnych źródłach energii. Szacuje się, że wzrost zapotrzebowania na magazyny energii spowoduje, że ich ceny z roku na rok będą systematycznie spadać. Czym jednak są i jak działają magazyny energii? Ile kosztują i czy warto je kupić?
Czym jest magazyn energii?
Magazyn energii to urządzenie, które służy do przechowywania energii. W odniesieniu do odnawialnych źródeł energii to nic innego jak maszyna umożliwiająca przechowywanie prądu, w sytuacji, gdy produkcja energii elektrycznej przez instalację z odnawialnych źródeł energii, np. panele fotowoltaiczne, przeważa nad jej zużyciem. Magazyn energii jest więc swego rodzaju pojemnym powerbankiem, który może być użytkowany wielokrotnie – ładowany prądem i rozładowywany. Podobnie jednak, jak inne urządzenia tego typu, ma on określoną żywotność, która zależy m.in. od budowy elektrod, składu elektrolitu i sposobu użytkowania. Wydaje się więc, że magazyn energii to idealne urządzenie, które w połączeniu z przydomową np. instalacją fotowoltaiczną, pozwala uniezależnić się od dostawców energii.
Magazyny energii i ich znaczenie
Magazyny energii wydają się niezbędnym elementem transformacji energetycznej, bezpiecznym dla środowiska. Niestety, odnawialne źródła energii są niestabilne, a ich działanie jest uzależnione od zmiennej natury energii słonecznej i wiatru. Gdy nie ma słońca lub niebo jest bardzo zachmurzone instalacje fotowoltaiczne przestają produkować prąd, i podobnie, gdy nie ma wiatru, przestają pracować turbiny wiatrowe i energia nie jest produkowana. Magazyny energii mają być odpowiedzią na ten problem. Pozwalają bowiem na pogodzenie szczytu produkcji (w przypadku paneli fotowoltaicznych przypada on na okres letni) ze szczytami zapotrzebowania na energię elektryczną.
W przypadku domowych magazynów energii przydadzą się one w szczególności użytkownikom paneli fotowoltaicznych. Sprawdzą się do gromadzenia nadwyżek prądu, który to będzie można wykorzystać w awaryjnych sytuacjach, np. gdy nastąpi awaria sieci energetycznej, czy po prostu będą przerwy w dostawie prądu. Jeżeli zaś nie posiadamy magazynu energii, wówczas oddaje się wyprodukowany prąd bezpośrednio do sieci, dzięki czemu można odzyskać 90% energii, a pozostałe 20% niestety przepada. Wszyscy ci, którzy zdecydowali się na magazyn energii, nie tracą ani jednego kilowata i mogą go wykorzystać w dowolnym momencie, np. do ogrzewania domu zimą. W takim przypadku bardzo dobrym rozwiązaniem będą ekologiczne panele grzewcze. W połączeniu z instalacją fotowoltaiczną i magazynami energii pozwalają cieszyć się pełną niezależnością od dostawców prądu, a jednocześnie nie musimy przerabiać całego domu pod nowe urządzenia. Wystarczy jeden dzień, aby wszystko działało zgodnie z naszymi oczekiwaniami.
Sposoby magazynowania energii z fotowoltaiki
Obecnie można wyróżnić następujące sposoby magazynowania energii z fotowoltaiki. Są to:
- Superkondensatory – elektryczne magazynowanie energii.
- Baterie lub akumulatory fotowoltaiczne – elektrochemiczne magazynowanie energii.
- Akumulatory przepływowe lub ogniwa paliwowe – chemiczne magazynowanie energii.
- Magazyny ciepła – termochemiczne magazynowanie energii.
- Magazyny sprężonego powietrza i elektrownie szczytowo – pompowe – mechaniczne magazynowanie energii.
W przypadku domowych magazynów energii wykorzystuje się najczęściej superkondensatory, baterie oraz akumulatory do instalacji fotowoltaicznych.
Należy zaznaczyć, iż początkowo używano wyłącznie akumulatorów żelowych lub AGM, jako magazynów energii. Jednakże ich częsta wymiana i spadek cen na baterie litowo – jonowe sprawił, że mimo wciąż wyższych kosztów początkowych inwestycji, to właśnie te drugie zyskały największą popularność.
Magazyny energii do firm
Magazyny energii dla firm to doskonałe rozwiązanie na obniżenie kosztów i zapewnienie ciągłości produkcji. Nie straszne będą awarie sieci elektrycznej czy chwilowe przerwy w dostawie prądu. Posiadając instalację fotowoltaiczną i magazyn energii nie musimy obawiać się utraty czasu oraz pieniędzy, ponieważ firma będzie mogła non stop działać. Nie jesteśmy również uzależnieni od dostawców ogrzewania. Instalując panele grzewcze, energię zmagazynowaną do ich działania, możemy w pełni wykorzystać w okresie zimowym.
Magazyny energii są szczególnie rekomendowane dużym firmom, które mają zapotrzebowanie na instalację do 50 kWp. Dzieje się tak dlatego, że kupując zarówno magazyn, jak i instalację fotowoltaiczną na firmę, nie przysługują nam żadne dotacje dla prosumentów, które to mogą przyśpieszyć zwrot z ich zakupu. Inwestując w nie mamy pewność dobrze wydatkowanych pieniędzy. Dodatkowo możemy zapewnić komfort cieplny swoim pracownikom, bez ponoszenia dodatkowych kosztów. W jaki sposób? Decydując się na zakup klimatyzacji do biura, w lecie, i paneli grzewczych, w zimie.
Dlaczego warto zainwestować w magazyn energii?
Inwestując w magazyn energii zyskujemy:
- Większą niezależność energetyczną i brak uzależnienia od dostawców. Praktycznie nie musimy podpisywać umowy z żadnym z nich, ponieważ na bieżąco dostarczamy prąd do wszystkich pomieszczeń. Jest to szczególnie istotne w miejscach odosobnionych, gdzie jeszcze nie dotarł żaden z dostawców.
- Brak przerw w dostawie prądu, w przypadku wystąpienia awarii sieci lub chwilowej przerwy w dostawie, bateria zapewnia gwarantowane zasilanie w trybie pracy wyspowej.
- Maksymalne wykorzystanie wyprodukowanej energii do własnych celów domowych i biznesowych, bez konieczności dzielenia się nią z dostawcą.
- Ograniczenie skutków przeciążenia sieci energetycznej.
- Nowoczesny i samowystarczalny dom. Energię elektryczną możemy mieć nawet wtedy, gdy nie mamy dostępu do sieci, np. w domku letniskowym.
- Ekologiczne wytwarzanie i przechowywanie wyprodukowanej energii elektrycznej. Dbałość o środowisko naturalne.
- Likwidację zakłóceń, które obniżają jakość prądu, np. drgań, a także ograniczanie skutków przeciążeń w sieci.
- Usprawnienie, a także uelastycznienie krajowej infrastruktury sieci elektroenergetycznej.
- Pokrywanie zapotrzebowania na prąd w szczytowych momentach.
Żywotność magazynów energii
Wiele osób zastanawia się, czy warto inwestować w magazyn energii, biorąc pod uwagę fakt, że z roku na rok tracą swoje właściwości. To bardzo delikatne urządzenia, które należy przechowywać w odpowiednich warunkach, aby przedłużyć ich żywotność. Użytkowane w niewłaściwy sposób, szybciej się starzeją. Degradacji podlega nie tylko ich pojemność, ale także i sprawność. Szacuje się, że prawidłowo użytkowane, w ciągu 10 lat, stracą wyłącznie 20% baterii. Chcąc przedłużyć ich żywotność, warto pamiętać, że magazyny energii lubią:
- Temperaturę pokojową. Zbyt wysoka lub niska może doprowadzić do wcześniejszego starzenia, lub nawet uszkodzenia.
- Oddawać energię stopniowo, a nie nagle.
- Cykle od 80% do 20% swojego poziomu naładowania. Magazyny energii nie lubią rozładowywania do końca.
Ile kosztują magazyny energii?
Ceny magazynów energii są zróżnicowane, a łączny ich koszt zależy w głównej mierze od:
- Pojemności magazynowej wyrażonej w jednostce kWh, która wskazuje, jak dużo energii można otrzymać z pełni naładowanego akumulatora.
- Rodzaju montażu.
- Rodzaju technologii, jaką oferuje magazyn energii.
- Żywotności baterii.
- Statusu marki.
- Dodatkowych życzeń dotyczących m.in. designu.
Domowe magazyny energii stanowią atrakcyjne rozwiązanie, w szczególności dla osób, które nie chcą oddawać całej energii do sieci, a w ciągu dnia nie zużywają ich dużych ilości. Ceny zaczynają się już od ok. 10 000 zł za pojemność ok. 3kWh do ok. 10kWh, a ich żywotność wynosi ok. 10 000 cykli ładowania.
Magazyny energii w Polsce
W Polsce magazyny energii nadal nie są popularne, zazwyczaj więcej się o nich mówi, niż się je montuje. Według danych Polskiej Izby Magazynowania Energii, obecnie funkcjonujące w naszym kraju urządzenia, dysponują łączną mocą na poziomie 32 MW. Z roku na rok rośnie liczba indywidualnych klientów. Jak podaje rządowa strona Ministerstwa Klimatu i Środowiska, według szacunków PIME obecnie w Polsce działa około 7 tys. przydomowych magazynów (z czego w 2021 r. przybyło ok. 2 tys. instalacji) o łącznej mocy 27,5 MW i pojemności ok. 55 MWh. W większości przypadków magazyny przydomowe współpracują z instalacją PV.
Dla porównania, w Niemczech, w samym tylko 2021 roku zainstalowano 141 000 magazynów energii w systemach fotowoltaicznych, które to podłączone są do sieci niskiego napięcia. Szacuje się również, że obecnie jest tam zainstalowanych blisko 500 tys. domowych magazynów energii, a liczba ich przyłączeń z roku na roku wzrasta. Co ciekawe, w Europie Niemcy wyprzedzają wyłącznie Włochy pod względem ilości zainstalowanych magazynów energii.
Co istotne, duże nadzieje wiąże się z także z rozwojem elektromobilności, gdyż rosnąca popularność samochodów elektrycznych pozwoliłaby stosowanie ich akumulatorów jako rozproszonych magazynów energii.
Wydaje się, że magazyny energii już niedługo na stałe zagoszczą w przestrzeni miejsko – wielskiej i staną się nieodłącznym elementem ekologicznego systemu elektroenergetycznego. Będą stymulować rozwój domowych elektrowni w Polsce, by zapewnić mieszkańcom stały dostęp do prądu. Wprawdzie tempo rozwoju magazynów energii jest powolne, aczkolwiek fotowoltaiki wydaje się satysfakcjonujące. W związku z czym, z czasem pewnie i tych pierwszych zacznie przybywać, a ich ceny będą systematycznie spadać tak, by każdy mógł sobie na nie pozwolić.