Net-billing i magazyn energii – konieczność czy droga zabawka? WYWIAD

Choć magazyny energii w systemach fotowoltaicznych nie są jeszcze popularne, to cieszą się dużą uwagą branży. Jacek Biskupski - Prezes Stowarzyszenia Branży Fotowoltaicznej POLSKA PV, który testuje magazyny 2010 roku wyjaśnia mity na temat elektrochemicznych magazynów energii do instalacji fotowoltaicznych. Magazyny energii to konieczność, czy droga zabawka dla pasjonatów?

Zdjęcie autora: Redakcja GLOBEnergia

Redakcja GLOBEnergia

Magazyny energii “Plug-and-play”?

Redakcja GLOBENERGIA: Panie Prezesie – Jakie są Pana wnioski wynikające z pracy i analiz nad magazynami energii? 

Jacek Biskupski: Magazyny energii to bardzo złożony temat i cieszę się, że GLOBENERGIA podjęła się napisania o nim. Krąży w internecie tak wiele mitów na ten temat, że czasami czytając wypowiedzi internetowych blogerów, influencerów, sprzedawców, a nawet polityków, naprawdę można się dobrze bawić, a potem po prostu ubolewać z rozczarowania.

R.G.: Jest aż tak źle? 

J.B.: Nie tyle źle. Mam po prostu wrażenie, że większość ludzi, którzy mówią o magazynach energii nie wie tak naprawdę, po co one są, do czego służą, jakie dają możliwości i jakie są realne koszty ich implementacji.

R.G.: Co z tymi kosztami implementacji? Mamy rozumieć, że jest Pan przeciwny popularyzacji magazynów energii?

J.B.: Nie, nie – wręcz odwrotnie. Sam jestem użytkownikiem systemu BESS (Battery Energy Storage System) od ponad 10 lat i nie wyobrażam sobie mojej instalacji fotowoltaicznej bez niego. Nie zmienia to jednak faktu, że cele i zadania, jakie stawiają sobie niektórzy dostawcy i propagatorzy tzw. „baterii”, są często nierealne i ocierają się o dezinformację.

R.G.: Co dokładnie jest nierealne?

J.B.: Zacznijmy od początku. Po pierwsze, należy zrozumieć, że magazyny energii to część systemu zwanego przez fachowców BESS (podobne urządzenie, ale dla innych celów to UPS). Taki system składa się z magazynów, przekształtników, systemów zabezpieczeń i sterowania oraz okablowania. Dopiero te wszystkie elementy połączone razem stanowią użyteczny system. Kupując więc sam magazyn, nie możemy zapominać, że bez wspomnianych wyżej elementów są one bezużyteczne. Mniej więcej tak, jak akumulator do auta elektrycznego bez tego auta. W praktyce w systemach BESS współpracujących z fotowoltaiką rolę przekształtnika DC/AC może pełnić falownik fotowoltaiczny. Ma on w końcu to samo zadanie – przekształcić prąd stały na przemienny, ale bez niego ani rusz. Co więcej, musi być to falownik, który zaprojektowano w taki sposób, aby mógł współpracować z konkretnym magazynem. Nie ma tu niestety wielkiego wyboru. Większość firm daje listy magazynów kompatybilnych z falownikiem i często na tej liście jest tylko jeden typ zestawu baterii. Często, ale nie zawsze. Są też takie, które mają listę prawie 10 kompatybilnych typów. Warto więc mieć świadomość, że nie działa to na zasadach „plug-and-play”, a magazyny, aby można je podłączyć do falownika, muszą uzyskać certyfikat od producenta falownika.

R.G.: A więc pierwszym krokiem w stronę inwestycji w magazyn energii jest zaprojektowanie zestawu falownik + magazyn, dobranie tego do konkretnego domu i obliczenie kosztu tego zestawu w dłuższym czasie?

J.B.: Tak. Choć temat kosztów jest chyba najważniejszym czynnikiem w zakupie baterii.

Moc magazynu a moc falownika

R.G.: Jak powinna być moc falownika w systemie fotowoltaicznym z magazynem energii?

J.B.: Z magazynami podłączonymi do falownika mamy po stronie prądu przemiennego podobną sytuację jak z fotowoltaiką. Nie ważne ile modułów i jakiej mocy połączymy do falownika po stronie prądu stałego, moc znamionowa falownika po stronie AC będzie determinowała moc naszego zestawu baterii BESS. Jak będzie za dużo po stronie DC, to falownik i tak tę moc ograniczy do swoich możliwości.

R.G.: Czyli sugeruje Pan, że nawet jeżeli baterie mogą zgodnie z opisem dać moc powiedzmy 10 kW, a falownik ma moc 6 kW – to będziemy mieli po stronie AC użytecznej mocy tylko 6 kW?

J.B.: Dokładnie tak! Użyteczna moc zestawu BESS jest determinowana przez moc falownika, a nie baterii. Idąc dalej, mamy niestety kolejną „trudną” kwestię. W zależności od konstrukcji BESS, energia z baterii będzie dostępna na jednej lub trzech fazach. Niestety nie wszystkie urządzenia obecne na polskim rynku dają możliwość pracy z magazynu energii na 3 fazach. Niektóre pracują tylko na jednej fazie.

R.G.: Czyli, mając w domu układ 3-fazowy, należałoby kupić 3 takie zestawy?

J.B.: Teoretycznie, niestety tak. Ale skupmy się na tych „lepszych” falownikach hybrydowych, dających możliwość oddawania energii z akumulatora i fotowoltaiki do sieci w układzie trójfazowym. Jak wiemy, nie mamy w Polsce realnego wektorowego bilansowania międzyfazowego (problem dotyczy też kilku innych krajów postkomunistycznych). Na szczęście niektórzy zagraniczni producenci mieli tego świadomość i, mając to na uwadze, przygotowali systemy magazynowania mające możliwość włączenia specjalnego trybu „unbalanced”, czyli dzielącego energię (zarówno z fotowoltaiki jak i z akumulatorów) nierówno na 3 fazy w zależności od ich obciążenia.

R.G.: Czyli taki falownik mógłby rozwiązywać problem braku bilansowania międzyfazowego?

J.B.: Teoretycznie tak. W praktyce tylko do pewnego stopnia. Znów wszystko zależy od tego, jak bardzo nierównomiernie obciążamy kolejne fazy. Będzie to ograniczane maksymalną mocą pracy falownika na daną fazę. Proszę też pamiętać, że wbrew obowiązującym przepisom w Polsce, praktycznie stopień nierównomierności obciążenia faz jest znacznie większy niż założone 4 kW. Zobaczmy, ile weszło w Polsce do użytku urządzeń o możliwości czerpania więcej niż 3,8 kW z pojedynczej fazy (np. bojlery i kotły elektryczne, klimatyzacje, płyty indukcyjne, że nie wspomnę już o ładowarkach do aut elektrycznych). Dbałość elektryków o podłączenie w domu takich urządzeń do różnych faz jest iluzoryczna. W rezultacie obciążenie pojedynczej fazy może znacznie przewyższać moc, którą możemy do niej wprowadzić z systemu BESS i – pomimo posiadania energii w akumulatorach – dalej będziemy dokupywać ją na najbardziej obciążonej fazie.

R.G.: No tak, to zrozumiałe. Ale zakładając, że nie mamy takich dużych obciążeń...?

J.B.: Zakładając, że nie obciążamy tej fazy pompą ciepła i/lub jej grzałkami, to rzeczywiście, dla niskoenergetycznych odbiorników BESS może efektywnie działać, magazynując nadmiar energii z dnia na noc, ale tylko dla wybranych odbiorników

R.G.: Jakie odbiorniki ma Pan na myśli? 

R.G.: Przede wszystkim oświetlenie, routery, komputery, drobny sprzęt RTV i AGD, po odpowiednim podłączeniu go do faz, które zasilane są z systemu BESS. Nadmiar energii z fotowoltaiki w dzień będzie ładowany do akumulatorów BESS, a po zmroku będzie on oddawany do sieci domowej. To trochę tak, jakby nam światło słoneczne dawało dalej energię po zmroku.

Źródło: Kwartalnik GLOBENERGIA 2/2022
Kwartalnik GLOBENERGIA 2/2022 jest dostępny TUTAJ.

Zobacz również