Wprowadzenie

Zużycie energii przez obiekty mieszkalne wynosi w Europie aż 40% łącznego zużycia energii. Wyobraźmy sobie sytuację, w której produkujemy samodzielnie prąd, stosując na swoim dachu panele fotowoltaiczne PV, a w ten sposób wyprodukowany prąd wykorzystujemy do ogrzewania tychże domów za pomocą energooszczędnych paneli grzewczych podczerwieni.

Opisana powyżej koncepcja nie jest mrzonką przyszłości, a staje się realną alternatywą dla rosnących cen nośników energii i wpisuje się coraz śmielej w trend rosnącej świadomości ekologicznej.

GLOBAL, będąc producentem energooszczędnych paneli grzewczych podczerwieni oraz dostawcą instalacji fotowoltaicznych, nazywa tę koncepcję „wolnością energetyczną”. Idąc dalej możemy produkować także własny prąd do zasilania samochodów elektrycznych. Jednak z uwagi na ich cenę oraz ciągle niewielki zasięg skupimy się na wykorzystywaniu wyprodukowanego przez naszą własną elektrownię słoneczną prądu do zasilania elektrycznego energooszczędnego systemu grzewczego podczerwieni.

Opisana powyżej koncepcja staje się realną alternatywą dla coraz wyższych cen energii i wpisuje się coraz śmielej w trend rosnącej świadomości ekologicznej, który jednocześnie może przynieść wymierne korzyści finansowe.

Powyższą koncepcję możemy nazwać „zeroemisyjnością” lub „wolnością energetyczną”.

Dodatkowo możliwe jest uzyskanie dofinansowania, a także skorzystanie z ulgi podatkowej w ramach ulgi termomodernizacyjnej zarówno na instalację fotowoltaiczną, jak i panele grzewcze.

Oczywiście nie zawsze z różnych względów będzie możliwe, aby samodzielnie produkować cały prąd niezbędny do zasilenia gospodarstwa domowego oraz systemu grzewczego. Natomiast niezależnie od tego każdy jeden kilowat mocy zainstalowanych paneli fotowoltaicznych PV wydatnie zmniejszy nasze rachunki za energię elektryczną.

Magazyny energii

Powyżej opisana koncepcja produkcji własnego prądu była do zeszłego roku związana z dość korzystnym sposobem rozliczania wyprodukowanego przez siebie prądu „wpuszczanego” do sieci publicznej. Natomiast obecnie obowiązujący system rozliczeń jest już dużo mniej korzystny. Naprzeciw temu wychodzą urządzenia umożliwiające magazynowanie własnego prądu a mianowicie – magazyny energii.

Magazyn energii umożliwia magazynowanie / przechowywanie energii wyprodukowanej przez własną instalację fotowoltaiczną. Główną ideą magazynu energii jest przechowywanie energii, którą instalacja PV wyprodukowała w godzinach, w których słońce operuje najintensywniej, ale zazwyczaj domownicy przebywają poza domem, co oznaczałoby konieczność oddawania energii do sieci publicznej. Natomiast stosując magazyn energii tę właśnie energię można zmagazynować i przechować do godzin popołudniowo–wieczornych, kiedy domownicy wracają do domu i zapotrzebowanie gospodarstwa domowego na energię rośnie.

Mówimy tutaj o magazynie energii jako o brakującym ogniwie w układzie systemu fotowoltaicznego zapewniającego niezależność energetyczną. I tak panele PV produkują własny prąd, który dzięki magazynowi energii możemy zmagazynować do czasu, kiedy będzie on skonsumowany. Dodatkowo możemy rozszerzać całość o energooszczędne ogrzewanie podczerwienią (którego jesteśmy producentem) oraz o samochody elektryczne (całkowicie elektryczne lub hybrydy plug-in).

Magazyn energii jest elementem, który można uwzględnić w nowo projektowanej instalacji fotowoltaicznej lub wbudować go w już istniejącą instalację fotowoltaiczną. Najłatwiejsze jest uwzględnienie magazynu energii w nowopowstającej instalacji PV. Zastosować wtedy należy falownik hybrydowy, do którego oprócz paneli fotowoltaicznych podłączony będzie również magazyn energii. Prąd wyprodukowany przez panele PV będzie zasilać urządzenia domowe, a nadwyżka będzie „napełniać” magazyn energii. Dopiero po „napełnieniu” magazynu ewentualne nadwyżki będą kierowane do sieci publicznej. A w godzinach wieczornych, kiedy produkcja paneli PV maleje, urządzenia domowe będą czerpać zasilanie z magazynu energii.

Natomiast kiedy użytkujemy już instalację fotowoltaiczną i chcemy rozbudować ją o magazyn energii i mamy falownik niehybrydowy, to albo wymienimy falownik na hybrydowy, albo do istniejącego układu dokładamy 3 falowniki, każdy obsługujący jedną fazę, do których podłączony będzie magazyn energii.

Magazyn energii zbudowany jest z litowo-żelazowo-fosforanowych ogniw bateryjnych oznaczonych LiFePO4. Nad całością czuwa tzw. BMS (battery management system) czyli układ scalony, który zarządza pracą magazynu, nadzoruje parametry pracy, zabezpiecza przez zbytnim rozładowaniem, jak i przeładowaniem, kontroluje napięcie i czuwa na ogólnym bezpieczeństwem pracy całego układu.

Pojemność magazynów energii jest elastyczna i może być dopasowana do indywidualnych potrzeb firmy lub gospodarstwa domowego, niemniej jednak przyjmuje się, że magazyn o pojemności ok. 10-14 kWh jest wystarczający na potrzeby gospodarstwa domowego.

Rozwój technologii i związany z tym spadek cen magazynów energii w połączeniu z możliwym do uzyskania dofinansowaniem powoduje, że będą się one stawać coraz bardziej popularne. A biorąc pod uwagę ostatnie informacje płynące z rynku zasilania, które mówią, że w dniu 24.04. produkcja prądu ze źródeł odnawialnych była tak wysoka, że narodowy regulator sieci energetycznych zdecydował się na ograniczenie produkcji, a raczej przyjmowania prądu ze źródeł odnawialnych do sieci elektroenergetycznej, skłaniają do wniosku, że własny magazyn energii będzie wręcz

koniecznym elementem, który będzie umożliwiać korzystanie z prądu wyprodukowanego przez własną domową elektrownię fotowoltaiczną.

Wyobraźmy sobie sytuację, że nie trzeba przymusowo wstrzymywać przyjęć wyprodukowanego przez OZE prądu, a można byłoby go zmagazynować i wykorzystać podczas wieczornego szczytu zapotrzebowania.