Liczba prosumentów w Polsce gwałtownie rośnie. Gospodarstwa domowe zwykle decydują się jednak tylko na instalację fotowoltaiczną. Domowe magazyny energii stanowią nadal ogromną rzadkość. Są jednak kraje, gdzie znaczna część inwestorów w mikroinstalację fotowoltaiczną od razu decyduje się na magazyn energii.
Magazynowanie energii przez prosumentów – czy warto?
W ostatnich latach temat magazynowania energii nabrał dużego znaczenia w związku ze wzrostem popularności systemów wytwarzania energii elektrycznej w instalacjach odnawialnych źródeł energii (OZE). Jedną z kwestii poruszanych w tej dyskusji stało się zagadnienie, czy celowe jest, aby magazyny energii stanowiły element prosumenckiej instalacji PV. Rozwój rynku światowego pokazuje, że niektóre kraje na to pytanie odpowiedziały twierdząco. Przykładem są Niemcy, które mają obecnie w systemie ponad 180 tys. domowych magazynów energii o całkowitej mocy zainstalowanej ok. 700 MW. We Włoszech liczba domowych magazynów energii przekroczyła 18 tys. W Stanach Zjednoczonych w ciągu ostatnich lat popularność tego rodzaju instalacji wzrastała skokowo. W 2014 roku zainstalowane w USA domowe magazyny energii miały całkowitą pojemność 2,25 MWh. Zaledwie 4 lata później, w 2018 roku, pojemność nowo zainstalowanych domowych magazynów energii wyniosła 185 MWh. W Australii domowe magazyny energii instalowane są zarówno w ongridowych systemach PV, a więc podłączonych do sieci dystrybucyjnej, jak i w systemach wyspowych zwanych autonomiczymi lub offgridowymi. W 2019 roku na tym kontynencie zainstalowano ok. 20 tys. domowych systemów energii, powiększając tym samym liczbę tego typu instalacji do ok. 70 tys. Niebagatelny wpływ na wzrost popularności systemów magazynowania energii ma spadek ich cen.
Po co magazyn energii w instalacji PV?
Magazyn energii umożliwia uniezależnienie czasu zużywania energii elektrycznej od czasu, kiedy jest ona wytwarzana w instalacji PV. Często określa się to mianem odłożenia konsumpcji energii elektrycznej w czasie. W praktyce w przypadku gospodarstwa domowego polega to na tym, że nadwyżkowy prąd solarny produkowany w ciągu dnia kierowany jest do magazynu energii. W czasie, kiedy zapotrzebowanie w domu przewyższa produkcję z systemu PV, prąd jest z niego pobierany. W przypadku gospodarstwa domowego zagadnienie jest o tyle istotne, że bezpośrednie zużycie na potrzeby własne prądu wytworzonego w instalacji PV zwykle wynosi ok. 30%. Dzieje się tak, ponieważ w czasie, kiedy produkcja prądu jest największa, a więc w ciągu dnia, domowników nie ma w domu. W tej sytuacji rozsądne wydaje się zmagazynowanie tej części energii elektrycznej, która nie może być zużyta bezpośrednio, i wykorzystanie jej w czasie, kiedy uzysk z systemu PV nie jest wystarczający. Warto jednak kwestię magazynowania energii rozważyć w dwóch opcjach: instalacji niepodłączonej do sieci publicznej (off-grid), zwanej wyspową lub autonomiczną, oraz instalacji podłączonej do sieci, czyli on-grid. W przypadku wyspowego systemu fotowoltaicznego użytkownik nie ma możliwości poboru energii elektrycznej z sieci. Chcąc zapewnić sobie możliwość korzystania z urządzeń elektrycznych również w czasie, kiedy system PV nie wytwarza prądu, powinien mieć możliwość jego poboru z zasobnika. Alternatywnie może korzystać z generatorów prądotwórczych. W większości krajów rozwiniętych gospodarczo wyspowe instalacje PV w całorocznych domach mieszkalnych są rzadkością. Takie instalacje znajdują zastosowanie np. w domkach letniskowych lub na jachtach. W systemach podłączonych do sieci argumentem skłaniającym do magazynowania energii nie jest kwestia braku dostępu do energii elektrycznej w czasie, gdy system fotowoltaiczny nie wytwarza energii elektrycznej. W przypadku takich instalacji możliwe jest bowiem odprowadzanie nadwyżki wyprodukowanej energii elektrycznej do sieci oraz pobieranie z sieci prądu, kiedy zachodzi taka potrzeba. Pomimo takiej możliwości, magazyny energii w systemach fotowoltaicznych on-grid stosowane są coraz powszechniej. Jednym z argumentów przemawiających za takim rozwiązaniem jest możliwość uniknięcia inwestycji w sieci dystrybucyjne w obliczu dynamicznego wzrostu mocy zainstalowanej w prosumenckich instalacjach fotowoltaicznych (…)
Cały artykuł można przeczytać w numerze 1/2020 Magazynu Fotowoltaika.