Dlaczego magazyn energii nie działa z pełną mocą? Kluczowe są trzy czynniki

• Realna moc magazynu zależy od SOC, temperatury i kondycji ogniw.
• Największe ograniczenia pojawiają się przy niskim naładowaniu i w niskich temperaturach.
• Przy doborze systemu liczy się nie tylko pojemność, ale też charakterystyka pracy baterii.

Rozładowanie. Ograniczenia pojawiają się przy niskim poziomie naładowania

Największe ograniczenia przy rozładowaniu pojawiają się wtedy, gdy bateria jest blisko rozładowania. Tu ważne jest pojęcie SOC, czyli state of charge – wskaźnik pokazujący, ile energii zostało jeszcze w magazynie, zwykle wyrażany w %. Gdy SOC spada do bardzo niskiego poziomu, magazyn nie oddaje energii z maksymalną mocą. Moc rośnie stopniowo, a dopiero po wyjściu z najniższego zakresu stabilizuje się na wysokim poziomie.

Duże znaczenie ma też temperatura. Przy 0-10°C magazyn może dysponować zwykle około 70-90% mocy rozładowania. Poniżej zera spadek jest wyraźniejszy i może to być już około 40-70%. Wynika to z chemii ogniw. W niskich temperaturach proces przemieszczania jonów litu staje się mniej efektywny, a bateria gorzej radzi sobie z szybkim oddawaniem energii. Do tego dochodzą jeszcze starzenie ogniw, ich nierównomierna praca oraz wysoki C-rate, czyli intensywność ładowania lub rozładowania względem pojemności baterii.

• Zobacz również: Ile kosztuje magazyn energii teraz, a jak to będzie wyglądać za 10 lat? ANALIZA KOSZTÓW

Ładowanie. Problemem jest nie tylko początek, ale też końcówka

W przypadku ładowania ograniczenia pojawiają się zarówno na początku, jak i przy bardzo wysokim poziomie naładowania. Na starcie bateria przechodzi przez fazę stopniowego narastania mocy. W tym zakresie nie przyjmuje jeszcze pełnej mocy ładowania. Przy 0-10°C może to być około 20-60% możliwości systemu, a poniżej zera nawet zaledwie 0-30%.

Drugi moment ograniczeń pojawia się pod koniec ładowania, zwykle w okolicach 90-95% SOC. Wtedy moc zaczyna spadać, bo system przechodzi w fazę stałego napięcia i chroni ogniwa przed przeładowaniem. Ta końcowa część może się dodatkowo wydłużać, jeśli temperatura ogniw jest niska, bateria pracuje z wysokim C-rate, ogniwa mają podwyższoną rezystancję wewnętrzną albo magazyn ma słabą wentylację.

Co to oznacza w praktyce?

Moc magazynu energii podawana w specyfikacji nie oznacza, że urządzenie zawsze będzie pracowało dokładnie z taką wartością. Realna moc zależy od warunków pracy. Dlatego przy doborze magazynu trzeba patrzeć nie tylko na pojemność, ale też na charakterystykę ładowania i rozładowania, temperaturę pracy oraz sposób sterowania systemem. To właśnie te detale później decydują o komforcie użytkowania i rzeczywistej efektywności całej instalacji.

Źródło: GLOBENERGIA | materiały konferencyjne Bogdana Szymańskiego.