Magazyn energii do mieszkania - jakie możliwości?

Magazyn energii do mieszkania - w jakiej roli?

W obliczu zapowiadanych w 2022 roku podwyżek cen energii elektrycznej wiele polskich gospodarstw domowych stanęło przed sporymi wyzwaniami w zakresie planowania budżetu na kolejne miesiące. Sytuację “uratowało” ostatecznie zamrożenie cen prądu w 2023 roku, co pozwoliło zachować dotychczasowe stawki taryfowe do limitu zużycia 2000m kWh rocznie w przypadku większości gospodarstw (rodziny wielodzietne i opiekujące się osobami z niepełnosprawnościami mogą skorzystać z podwyższonych limitów). Choć dzięki temu rozwiązaniu wielu konsumentów odetchnęło z ulgą, to konsekwencje pełnej zależności od zakładów energetycznych zaczęły przemawiać do ich wyobraźni. Oczywiście w zdecydowanie najlepszej sytuacji są w tym kontekście prosumenci produkujący energię elektryczną na własny użytek. Celem zwiększenia niezależności energetycznej wielu z nich zaczęło interesować się w ostatnich miesiącach także magazynami energii.

Czy właściciele mieszkań w zabudowie wielorodzinnej również mogą skorzystać z podobnego rozwiązania, czy są oni skazani na kupowanie prądu jedynie z sieci elektroenergetycznej? Okazuje się, że w krajach Europy Zachodniej, w których domowe magazyny energii cieszą się bardzo dużą popularnością, powstają rozwiązania umożliwiające przechowywanie energii również mieszkańcom lokali w zabudowie wielorodzinnej.

W jakim charakterze może funkcjonować magazyn energii w mieszkaniu? W jakich sytuacjach się sprawdzi i co mogą zyskać inwestorzy decydujący się na zakup akumulatora tego typu do zabudowy wielorodzinnej? Magazyn energii do mieszkania może między innymi:

• Kumulować nadwyżki energii z fotowoltaiki na balkonie - w większości przypadków magazyn energii w mieszkaniu będzie współpracował z instalacją fotowoltaiczną zamontowaną na balkonie lub w wyznaczonym miejscu na dachu budynku. W takiej konfiguracji magazyn energii może zasilać nocą wybrane sprzęty w mieszkaniu i dzięki temu generować dodatkowe oszczędności w rachunkach za prąd;
• Funkcjonować jako źródło awaryjnego zasilania - nie tylko w domach jednorodzinnych, ale także w blokach mieszkalnego występują przerwy w dostawie energii elektrycznej z sieci. Mogą to być zaplanowane i zapowiedziane wyłączenia, ale zdarzają się także awarie w wyniku nieprzewidzianych zdarzeń. W takich sytuacjach magazyn energii w mieszkaniu sprawdzi się doskonale w charakterze źródła zasilania dla strategicznych sprzętów, czy instalacji;
• Oddawać energię podczas ograniczonej wydajności fotowoltaiki - w pochmurne dnie lub w okresach ograniczonej pracy fotowoltaiki spowodowanych innymi czynnikami, energia elektryczna zgromadzona w magazynie energii może przez długi czas zasilać określone sprzęty eliminując konieczność pobierania prądu z sieci. Efektywność tego rozwiązania uzależniona jest oczywiście od pojemności i mocy magazynu energii, a także mocy pobieranej przez urządzenia wymagające zasilania.

Magazyn energii i fotowoltaika na balkonie - dobre połączenie?

Największą opłacalność uzyskuje się łącząc magazyn energii z fotowoltaiką. Nie inaczej będzie w przypadku użytkowania magazynu energii w mieszkaniu w bloku. Fotowoltaika na balkonie budzi zainteresowanie rosnącej grupy odbiorców, a nowe rozwiązania technologiczne w tym obszarze sugerują, że przy wsparciu wspólnot i spółdzielni mieszkaniowych niedługo może stać się popularnym widokiem na polskich osiedlach. Czy sposób działania systemu łączącego fotowoltaikę i magazyn energii w mieszkaniu różni się od tego, który można zainstalować w domu jednorodzinnym lub na przykład w siedzibie przedsiębiorstwa? Podstawową zmienną będzie tu typ takiej instalacji: on-grid lub off-grid.

Najczęściej występująca moc instalacji fotowoltaicznej, jaką montują właściciele mieszkań nie przekracza zwykle 1 kW. Dlaczego? Ponieważ powierzchnia montażu nie pozwala na zastosowanie większej ilości paneli fotowoltaicznych, a przez to uzyskanie większej mocy systemu. Trzeba pamiętać, że zazwyczaj fotowoltaikę montuje się na balustradzie balkonowej. Przypadki, w których zarządca budynku oraz inni jego mieszkańcy wyrażają zgodę na prywatne użytkowanie części dachu pod fotowoltaikę przez jednego z lokatorów, są bardzo rzadkie. Szczególnie, że obecnie coraz więcej podmiotów interesuje się fotowoltaiką dla spółdzielni, która pozwala zasilać części wspólne budynków i montowana jest właśnie na ich dachach. Wszystko to sprawia, że magazyn energii do mieszkania, który będzie współpracował z fotowoltaiką na balkonie może dysponować pojemnością nieprzekraczającą 2 kWh. O czym warto pamiętać decydując się na inwestycję w tego typu instalację? Do ważniejszych aspektów w tym kontekście należą:

• Magazyn energii do mieszkania, który ma współpracować z fotowoltaiką powinien oferować łatwą instalację typu Plug&Play bez konieczności stosowania dodatkowego inwertera i mieć możliwość podłączenia go do standardowego gniazdka;
• Fotowoltaika balkonowa współpracująca z magazynem energii jest bardziej opłacalna w konfiguracji off-grid, a więc bez przyłączenia jej do sieci elektroenergetycznej;
• W przypadku fotowoltaiki na balkonie, która nie jest wyposażona dodatkowo w magazyn energii, aż 60% produkowanego przez nią prądu może trafiać w ciągu roku do sieci (instalacja on-grid);
• Pojemność magazynu energii do mieszkania powinna zostać dobrana do mocy instalacji fotowoltaicznej i zapotrzebowania energetycznego gospodarstwa;
• Instalacja fotowoltaiczna o mocy 1 kW jest w stanie wyprodukować w ciągu roku około 1000 kWh prądu. W połączeniu z magazynem energii może to oznaczać dla gospodarstwa domowego oszczędności rzędu 25% do 40% w zależności od zapotrzebowania energetycznego mieszkania, stopnia optymalizacji zużywania energii elektrycznej i efektywności systemu;
• W budownictwie wielorodzinnym na balkonach można stosować gotowe zestawy łączące mobilny magazyn energii i turystyczny panel fotowoltaiczny. Trzeba jednak pamiętać, że taki panel ma mniejszą wydajność, żywotność i służy jedynie do ładowania magazynu energii.

Magazyn energii do mieszkania - propozycje producentów?

Urządzenia dostępne na rynku magazynów energii dla domu są najczęściej odpowiedzią na potrzeby zainteresowanych nimi konsumentów. Nie inaczej jest w przypadku magazynów energii do mieszkania. Na optymalizowaniu zużycia prądu, większej niezależności od zakładów energetycznych, a co za tym idzie dbałości o środowisko naturalne zależy obecnie nie tylko właścicielom domów jednorodzinnych, ale także mieszkańcom bloków, których jest przecież znacznie więcej. Obecnie mogą oni wybierać spośród kilku propozycji magazynów energii do mieszkania, jednak można przypuszczać, że już niedługo pojawi się więcej podobnych urządzeń.

Magazyn energii Soleis AG - Minitower1

Produkt szwajcarskiej firmy Soleis AG został zaprezentowany na rynku niedawno jednak cieszy się taką popularnością, że już teraz na jego dostawę trzeba czekać około 5 miesięcy. Jest to jedynie potwierdzenie zainteresowania tego typu technologią. Minitower1 to kompaktowy magazyn energii o pojemności 1 lub 2 kWh w zależności od ilości modułów. Posiada on w zestawie kabel przyłączeniowy AC za kończony standardową wtyczką do gniazdka, a producent oferuje dodatkowo możliwość śledzenia pracy urządzenia za pomocą bezpłatnej, dedykowanej aplikacji. Minitower1 przeznaczony jest do współpracy z fotowoltaiką balkonową o niewielkiej mocy oferując jednocześnie wszystkie korzyści wynikające z użytkowania magazynu energii. Obecnie urządzenia te sprzedawane są na terenie Szwajcarii, ale dystrybucją zajmują się także oddziały firmy Soleis AG w Niemczech i Austrii. Do najważniejszych parametrów magazynu energii Minitower1 należą:

• Technologia litowo-żelazowo-fosforanowa (LiFePO4);
• Do 4 modułów w ramach jednego systemu;
• Maksymalna moc zasilania do 600 W;
• Temperatura pracy od -2 do 35 stopni Celsjusza;
• Efektywność do 92%;
• Wymiary pojedynczego modułu: 500 x 550 x 250 mm;
• Waga pojedynczego modułu: 25 kg;
• Współpraca z panelami fotowoltaicznymi między innymi takich producentów jak: Suntech, Trina Solar, czy Axitec;
• Cena: ok. 15 000 zł za 2 kWh.

Magazyn energii Soleis AG Minitower1; Źródło: soleisag.ch

Mobilny magazyn energii Goal Zero Yeti 1500X

Alternatywą dla raczej stacjonarnego w użytkowaniu magazynu energii Soleis AG Minitower1, jest mobilny magazyn energii, a właściwie stacja zasilająca Yeti 1500X od firmy Goal Zero. Jest to doskonałe urządzenie do użytku w mieszkaniach gdyż przy swoich kompaktowych wymiarach oferuje jednocześnie całkiem sporą pojemność - 1,5 kWh. Niewątpliwą zaletą tego magazynu energii jest możliwość ładowania go z różnych źródeł: z sieci elektroenergetycznej, agregatu prądotwórczego, alternatora samochodowego i wreszcie - paneli fotowoltaicznych. Producent poleca tu turystyczne panele, które również znajdują się w jego ofercie. Yeti 1500X to urządzenie, którego pracę można kontrolować i optymalizować za pomocą aplikacji mobilnej, która umożliwia użytkownikowi np. wybór trybów wydajności, równowagi lub oszczędzania baterii. Wszystko zgodnie z potrzebami. Trzeba mieć jednak na uwadze, że mobilne magazyny energii mają zazwyczaj niższą żywotność niż stacjonarne, gdyż projektowane są bardziej pod doraźne niż bieżące użytkowanie. Do najważniejszych cech Goal Zero Yeti 1500X należą:

• Technologia litowo-jonowa (NMC);
• Wbudowane gniazdo sieciowe 230V, 12V oraz 4 porty USB;
• Moc wyjściowa do 2 kW;
• Możliwość rozbudowy systemu do 10 kWh;
• Waga 20,7 kg;
• Wbudowany wyświetlacz informujący o stanie baterii;
• Instalacja i rozruch na zasadzie Plug&Play;
• Możliwość ładowania z różnych źródeł, w tym bezemisyjnych;
• W pełni mobilne, wielofunkcyjne urządzenie;
• Cena ok. 14 000 zł.

Magazyn energii Goal Zero Yeti 1500X; Źródło: goalzero24.pl

Mieszkanie niezależne energetycznie - realny scenariusz?

Rachunki za energię elektryczną są jednymi z najwyższych jakie w zakresie opłat za media muszą uiszczać odbiorcy prądu. Dodatkowo przyszłość konsumentów w obszarze, którzy są w pełni zależni energetycznie od dostaw prądu z sieci jest zawsze niepewna. Nie mogą oni liczyć na gwarancję ciągłego stosowania stosowania systemowej ochrony ich budżetów w obliczu kryzysów energetycznych czy gospodarczych. Nie dziwi zatem fakt, że coraz więcej właścicieli mieszkań w zabudowie wielorodzinnej również myśli o tym, jakie rozwiązania wdrożyć oprócz standardowej optymalizacji zużycia prądu, aby choć w niewielkim stopniu uniezależnić się od zakładu energetycznego.

Fotowoltaika na balkonie do dobry krok w tym kierunku, jednak jej efektywność można zdecydowanie podnieść stosując dodatkowo magazyn energii do mieszkania. Czy takie rozwiązanie zapewni pełną niezależność energetyczną lokalu mieszkalnego? W obecnych warunkach jest to mało prawdopodobne. Niewielu właścicieli mieszkań może pozwolić sobie na zamontowanie fotowoltaiki o takiej mocy i magazynu energii o takiej pojemności, by urządzenia te w pełni pokryły roczne zapotrzebowanie energetyczne gospodarstwa domowego. Trzeba też pamiętać o okresach ograniczonej pracy instalacji fotowoltaicznej na balkonie oraz o tym, ile energii i jak długo jest w stanie przechować magazyn energii dedykowany takiemu rozwiązaniu.

Czy to oznacza, że mieszkanie niezależne energetycznie to niemożliwy do zrealizowania scenariusz? Okazuje się, że nie. W Stanach Zjednoczonych bowiem powstaje coraz więcej osiedli mieszkaniowych znacznie oddalonych od zakładów energetycznych. Deweloperzy zaczęli zatem stosować koncepcję niezależności energetycznej poszczególnych lokali w zabudowie wielorodzinnej. Dostawcami rozwiązań są tu między innymi firmy Sonnen oraz Tesla, których magazyny energii o sporych pojemnościach instalowane są w nowo powstających mieszkaniach. Energia elektryczna dostarczana jest natomiast z farm fotowoltaicznych, a za optymalizację jej zużycia w trakcie całego roku odpowiada tzw. wirtualna elektrownia. Ankur Podder w swoim artykule opublikowanym na łamach portalu Medium opisuje jeden z takich przypadków:

Główną korzyścią wynikającą z posiadania baterii Sonnen w każdym z mieszkań w Utah jest to, że łącznie 12 600 kWh domowego systemu baterii może być zarządzane przez lokalne przedsiębiorstwo energetyczne Rocky Mountain Power jako wirtualna elektrownia w celu zapewnienia awaryjnego zasilania, codziennego zarządzania szczytowym zużyciem energii i reagowania na zapotrzebowanie na poziomie mieszkania dla każdego najemcy lub właściciela domu.

Magazyn energii do mieszkania - czy to ma sens?

Mimo, że w obecnych warunkach magazyn energii do mieszkania nie zapewni mu pełnej niezależności energetycznej, to w kontekście generowania oszczędności w domowym budżecie, zdecydowanie warto zainteresować się takim rozwiązaniem. Jest ono szczególnie opłacalne w połączeniu z fotowoltaiką balkonową. Przy założeniu ekspertów ze szwajcarskiej firmy Soleis AG, że taka fotowoltaika może oddawać aż 60% uzysków rocznie do sieci, to połączenie jej z magazynem energii będzie dla inwestora więcej niż opłacalne. Biorąc pod uwagę fakt, że akumulator może dodatkowo funkcjonować w roli awaryjnego źródła zasilania, to jego zakup wydaje się dobrą decyzją dla właścicieli mieszkań szukających zabezpieczenia dostaw prądu przy jednoczesnym generowaniu niższych rachunków za energię elektryczną.