Magazyn energii – czy warto?

Magazyn energii – jak działa?

Temat magazynowania energii pojawia się w branżowych mediach coraz częściej, szczególnie w kontekście znaczenia jakie technologia ta odgrywa w gospodarce energetycznej i zmianie podejścia do zarządzania zużyciem prądu. Celem wyjaśnienia zalet użytkowania magazynu energii w przypadku różnych typów odbiorców, warto uprzednio przedstawić ogólną zasadę funkcjonowania tych urządzeń, a także ich rolę w systemach energetycznych. Pozwoli to zrozumieć potencjalnym inwestorom, w jaki sposób mogą wykorzystywać magazyny energii z pożytkiem dla własnego budżetu, komfortu oraz z dbałością o środowisko naturalne. Okazuje się bowiem, że efektywne kumulowanie energii to uniwersalna technologia, której potrzebują nie tylko prosumenci prywatni, ale także przedsiębiorstwa, przemysł, czy gospodarstwa rolne.

Sam magazyn energii w kontekście urządzenia jest właściwie jedynie udoskonaloną wersją znanego od lat akumulatora wykonanego w wybranej technologii. Obecnie w magazynach energii elektrycznej najczęściej stosuje się ogniwa litowo-jonowe (LFP, NMC itp.), które wykazują najlepsze właściwości pod względem wydajności, żywotności i bezpieczeństwa w trybie codziennego użytkowania. Magazyny energii tego typu działają na podstawie reakcji chemicznych zachodzących w trakcie ładowania i rozładowywania pomiędzy katodą i anodą zanurzonymi w elektrolicie (najczęściej roztwór wody i kwasu siarkowego). Akumulatory tego typu są zdecydowanie bezpieczniejsze od choćby akumulatorów kwasowo-ołowiowych i mogą być z powodzeniem wykorzystywane jako magazyn energii dla domu, czy magazyn energii dla firmy.

Rola magazynu energii w systemie energetycznym – na czym polega?

Magazyn energii w formie urządzenia działającego na zasadach reakcji chemicznych, będzie spełniał tożsame funkcje bez względu na wielkość, skalę, czy miejsce funkcjonowania systemu energetycznego. Rolą akumulatorów jest wówczas gromadzenie nadwyżek energii wyprodukowanych przez instalację OZE, celem późniejszego (na przykład nocą) wykorzystania prądu na potrzeby domu, firmy, czy gospodarstwa rolnego i zminimalizowania tym samym wolumenu energii oddawanej do sieci elektroenergetycznej. Pomimo, że jest to główne zadanie magazynu energii, to wielu użytkowników tych urządzeń docenia je także w charakterze awaryjnego źródła energii zamiast na przykład agregatu prądotwórczego lub we współpracy z nim. Wówczas akumulator może znaleźć zastosowanie również w systemach energetycznych nieuwzględniających OZE, a przechowywana w nim energia może pochodzić z sieci.

Magazyn energii w domu – jakie korzyści?

Kumulowanie energii elektrycznej w domowym systemie energetycznym to technologia, która na niemieckim rynku magazynów energii od ponad dekady cieszy się niesłabnącą popularnością. To właśnie w domowych magazynach energii niemieccy prosumenci znaleźli rozwiązanie na podniesienie opłacalności inwestycji w instalację fotowoltaiczną. Dość wspomnieć, że do połowy 2022 roku aż 105 tys. ze 130 tys. nowych systemów fotowoltaicznych w Niemczech zostało połączonych z magazynami energii. Oznacza to, że osoby inwestujące w tego typu systemy dostrzegają w nich wystarczająco dużo zalet rekompensujących koszty początkowe przedsięwzięcia. Jakie zatem korzyści z użytkowania magazynu energii w domu warto wymienić? Będą to między innymi:

• Podniesienie poziomu autokonsumpcji energii z PV – dość często zdarza się, że domowe instalacje fotowoltaiczne są przewymiarowane względem zapotrzebowania energetycznego gospodarstwa domowego lub po prostu produkują więcej energii niż zakładano i niż domownicy są w stanie zużyć. Magazyn energii o odpowiedniej pojemności pozwala zgromadzić nadwyżki prądu i wykorzystać je na bieżące zapotrzebowanie podczas ograniczonej produkcji energii z PV;
• Mniejszy wolumen energii oddawany do sieci – obowiązujący obecnie system rozliczeń prosumentów net-billing nie zachęca użytkowników instalacji fotowoltaicznych do dalszego traktowania sieci elektroenergetycznej w charakterze wirtualnego magazynu energii. Zdecydowanie bardziej opłacalne jest włączenie do domowego systemu fizycznego magazynu energii, który umożliwi zminimalizowanie wolumenu nadwyżek prądu oddawanych do sieci na niekorzystnych dla prosumentów zasadach;
• Optymalizacja zużycia energii elektrycznej – magzyn energii pozwala lepiej planować zużycie energii w gospodarstwie domowym i skłania domowników do oszczędności w tym obszarze. Dzięki określonemu do wykorzystania wolumenowi prądu łatwiej jest kontrolować zużycie prądu przez urządzenia i instalacje funkcjonujące w ramach domowego systemu energetycznego. Optymalizacja zużycia energii to jeden najważniejszych celów do osiągnięcia w dobie blackoutów spowodowanych rosnącym zapotrzebowaniem na energię elektryczną;
• Wyższy poziom niezależności od zakładu energetycznego – rosnące ceny prądu i problemy w funkcjonowaniu elektrowni sprawiają, że coraz więcej odbiorców dąży do podniesienia poziomu swojej niezależności energetycznej. Pierwszym krokiem do osiągnięcia tego celu jest zazwyczaj inwestycja w instalację fotowoltaiczną. Magazyn energii jest natomiast doskonałym rozwiązaniem wspierającym fotowoltaikę czy elektrownię wiatrową w zapewnieniu inwestorom wysokiego poziomu niezależności energetycznej;
• Źródło zasilania awaryjnego – ostatnie lata przyniosły ze sobą coraz więcej problemów z utrzymaniem stabilności krajowych sieci elektroenergetycznych, co niejednokrotnie skutkowało przerwami w dostawach prądu lub wyłączeniami instalacji fotowoltaicznych. Magazyn energii może okazać się wówczas efektywnym źródłem awaryjnego zasilania, które podtrzyma funkcjonowanie strategicznych sprzętów i instalacji przez określony czas;
• Wsparcie dla domowej stacji ładowania samochodu elektrycznego – magazyn energii może stanowić efektywne ogniwo w systemie, który zakłada ładowanie samochodu elektrycznego z fotowoltaiki. Przechowywanie w akumulatorach energii pozyskanej z paneli fotowoltaicznych do jej wykorzystania nocą celem ładowania baterii samochodowej to jeden z najprostszych sposobów na maksymalizację autokonsumpcji oraz obniżenie kosztów eksploatacji auta elektrycznego do minimum;
• Podniesienie wartości nieruchomości – sprzedaż domu, w którym oprócz fotowoltaiki zastosowano także system magazynowania energii pozwala sprzedającemu podnieść atrakcyjność i wartość rynkową nieruchomości. Z pewnością nabywcy poszukujący domu gwarantującego wysoki poziom niezależności energetycznej, zwrócą uwagę na takie oferty;
• Działanie w służbie ekologii – w zależności od indywidualnie wyznawanych wartości, którymi kierują się inwestorzy, zakup magazynu energii może mieć dla nich nie tylko wymiar ekonomiczny, ale także ekologiczny. Świadomość działania w służbie dobrostanu środowiska poprzez obniżenie wolumenu energii pobieranej z elektrowni, dla wielu prosumentów może być bardzo ważnym aspektem.

Magazyn energii w firmie – dlaczego warto?

Wiele małych, średnich, a także dużych przedsiębiorstw boryka się w ostatnim czasie z wyzwaniami, jakie wygenerował kryzys energetyczny i gospodarczy. Jednym z takich wyzwań są oczywiście podwyżki cen mediów, w tym energii elektrycznej. W związku z powyższym przedsiębiorcy, którzy mają takie możliwości coraz częściej decydują się na inwestycję w instalację fotowoltaiczną lub turbinę wiatrową, które będą produkowały prąd na pokrycie bieżącego zapotrzebowania. Efektywnym wsparciem w tym przedsięwzięciu będą oczywiście magazyny energii, które w kontekście funkcjonowania firmy wykazują wiele wymiernych korzyści:

• Obniżenie kosztów stałych prowadzenia przedsiębiorstwa – magazyn energii działający w połączeniu z firmową instalacją fotowoltaiczną lub innym rodzajem systemu opartego na odnawialnych źródłach energii może wygenerować oszczędności w budżecie przedsiębiorstwa poprzez obniżenie wolumenu energii elektrycznej zamawianej w zakładzie energetycznym. W zależności od branży i zapotrzebowania energetycznego firmy mogą to być znaczące kwoty;
• Stabilizacja systemu energetycznego – magazyn energii pozwala zoptymalizować i ustabilizować przepływ energii elektrycznej w firmie. Prąd wyprodukowany na przykład przez instalację fotowoltaiczną nie musi znaleźć bieżącego wykorzystania (np. w okresie obniżonego zapotrzebowania energetycznego), a może “poczekać” na moment, w którym zostanie optymalnie spożytkowany;
• Bezpieczeństwo energetyczne podczas braku dostaw prądu – jedną z kluczowych korzyści, jakie magazyn energii może zapewnić przedsiębiorstwu, jest zasilanie strategicznych urządzeń i instalacji podczas awarii sieci lub ograniczonej pracy fotowoltaiki. Przestoje w pracy firmy spowodowane brakiem zasilania zazwyczaj wiążą się z wymiernymi stratami, które w zależności od profilu przedsiębiorstwa mogą istotnie zachwiać jego płynnością finansową;
• Regulacja napięcia w systemie elektroenergetycznym – oprogramowania zarządzające pracą magazynów energii (np. moduły BMS) pomagają w stabilizacji napięcia w firmowym systemie energetycznym poprzez efektywne zarządzanie mocą bierną. To dodatkowa korzyść, dzięki której można obniżyć ryzyko wystąpienia awarii instalacji i urządzeń w przedsiębiorstwie;
• Niższe koszty utrzymania floty o napędzie elektrycznym – coraz więcej przedsiębiorstw posiadających flotę samochodów i dysponujących jednocześnie instalacją fotowoltaiczną, decyduje się na inwestycję w bezemisyjny transport. Magazyn energii kumulujący prąd z instalacji OZE i oddający go następnie w toku zasilania stacji ładowania samochodów elektrycznych może wygenerować realne oszczędności w utrzymaniu firmowej floty;
• Zyskanie wizerunku ekologicznego przedsiębiorstwa – firmy inwestujące w technologiczne rozwiązania wspierające OZE oceniane są jako przedsiębiorstwa, którym zależy na dobrostanie środowiska naturalnego. Magazyn energii w połączeniu z fotowoltaiką lub elektrownią wiatrową obniży zapotrzebowanie przedsiębiorstwa na prąd kupowany w zakładzie energetycznym i tym samym pozwoli zadbać o środowisko.

Czy magazyn energii w gospodarstwie rolnym ma sens?

Okazuje się, że jednym z sektorów, który może czerpać bardzo duże korzyści z dobrze zoptymalizowanego systemu magazynowania energii, jest rolnictwo. Oprócz wskazanych wyżej zalet takich jak wzrost autokonsumpcji energii pochodzącej z instalacji fotowoltaicznej, czy obniżenie wolumenu nadwyżek energetycznych oddawanych do sieci, magazyn energii w gospodarstwie rolnym może zapewnić dodatkowo:

• Obniżenie kosztów prowadzenia gospodarstwa – korzystanie z energii elektrycznej wyprodukowanej we własnej instalacji fotowoltaicznej i oddawanie nadwyżek do magazynu energii pozwala istotnie obniżyć koszty zasilania instalacji i urządzeń pracujących w gospodarstwie rolnym. Zważywszy na moc łączną jakiej nierzadko potrzebują, oszczędności w tym obszarze mogą być znaczne. Trzeba jednak pamiętać o doborze urządzenia o odpowiedniej mocy i pojemności, by mogło ono efektywnie działać;
• Zabezpieczenie dostaw prądu – na obszarach rolniczych często występują problemy ze stabilnością przestarzałych i obciążonych sieci elektroenergetycznym. Tym bardziej ważne jest, aby rolnik, któremu zależy na stałych dostawach energii elektrycznej do gospodarstwa rozważył inwestycję w magazyn energii. Urządzenie będzie wówczas działać w charakterze awaryjnego źródła zasilania;
• Efektywne zarządzanie zasilaniem parku maszynowego – w gospodarstwie rolnym niezbędne jest efektywne zarządzanie zużyciem prądu w kontekście ilości maszyn i pojazdów, które potrzebują zasilania. Magazyny energii współpracujące z wydajnymi systemami monitorowania i kontrolowania dają szansę na optymalne wykorzystanie zgromadzonej w nich energii;
• Możliwość ekonomicznego korzystania z pojazdów elektrycznych – nowoczesne gospodarstwa rolne coraz częściej inwestują w pojazdy zasilane elektrycznie. Ich ładowanie z fotowoltaiki przy wsparciu magazynów energii pozwala zminimalizować koszty transportu i sukcesywnie zwiększać inwestycje w bezemisyjne samochody i inne pojazdy pracujące w gospodarstwie.

W tabeli przedstawiamy zestawienie najważniejszych korzyści opisanych powyżej, jakie właściciel domu jednorodzinnego, firmy lub gospodarstwa rolnego może osiągnąć inwestując w dobrze zoptymalizowany system magazynowania energii elektrycznej:

Korzyści z użytkowania magazynu energii – co warto wiedzieć?

Wielu inwestorów bez względu na rodzaj posiadanej nieruchomości, czy prowadzonej instytucji może znaleźć w użytkowaniu magazynu energii oczekiwane korzyści. Celem ich maksymalizacji trzeba jednak pamiętać o kilku aspektach, które zagwarantują pożądaną efektywność tych urządzeń. Czynniki te to między innymi:

• Dobór magazynu energii o odpowiedniej mocy i pojemności w stosunku do mocy instalacji fotowoltaicznej i zapotrzebowania energetycznego;
• Zainstalowanie systemu zarządzającego energią i pracą akumulatorów w kontekście ich efektywności i bezpieczeństwa użytkowania;
• Zlecenie instalacji profesjonalnej firmie montującej magazyny energii celem zagwarantowania najwyższej wydajności systemu;
• Wybór konkretnego modelu magazynu energii po dokonaniu szczegółowego researchu rynku na przykład poprzez przeanalizowanie naszego rankingu magazynów energii i dokonanie ostatecznego wyboru przy wsparciu specjalistów;
• Inwestycja w magazyn energii o modułowej konstrukcji, co pozwoli na jego rozbudowę w przypadku rosnącego zapotrzebowania energetycznego w domu, firmie lub gospodarstwie;
• Skorzystanie z dostępnych dofinansowań celem zredukowania ceny magazynu energii i tym samym uczynienia inwestycji bardziej opłacalną.