Tryby pracy magazynu energii z instalacją PV – jak wpływają na opłacalność?
Podstawą pracy magazynu energii jest efektywne gospodarowanie nadwyżkami energii elektrycznej pochodzącej z mikroinstalacji PV. Innymi słowy - system powinien działać tak, aby jak najmniej energii dostawało się do sieci elektroenergetycznej. Jak odpowiednio połączyć ze sobą pracę magazynu energii i instalacji PV? Na to pytanie odpowiada Mykhailo Sorochynskyi z firmy BMZ Poland.
Redakcja GLOBEnergia
Energy management system (EMS) to system zarządzania energią pochodzącą z instalacji fotowoltaicznej. Jego celem jest inteligentne sterowanie przepływem energii pochodzącej z mikroinstalacji PV pomiędzy bieżącym zużyciem odbiorników tejże energii a magazynem energii elektrycznej. Zamierzenie jest więc jasne - wyprodukowana zielona energia ma zostać wykorzystana w gospodarstwie domowym, a dopiero w ostateczności oddana do sieci. Zarządzanie w takim systemie jest możliwe dzięki falownikowi hybrydowemu - urządzeniu, które działa jednocześnie jako inwerter PV i ładowarka magazynu energii.
Efektywność samego magazynu energii jest ściśle związana z rodzajem współpracy pomiędzy falownikiem hybrydowym a systemem zarządzania energią. Domowy system zarządzania energią powinien być wyposażony w przynajmniej cztery podstawowe tryby pracy. O jakich trybach mowa?
Tryb I - maksymalizacja autokonsumpcji
Ten tryb ma za zadanie w 100% wykorzystać nadwyżki pochodzące z pracy instalacji fotowoltaicznej. Jeśli system opiera się na działaniu falowników on-grid, to energia wyprodukowana przez instalację fotowoltaiczną w pierwszej kolejności powinna być wykorzystywana do zasilania różnego rodzaju odbiorników (mowa tutaj m.in. o sprzętach gospodarstwa domowego). Energia, która nie może być spożytkowana w ten sposób trafia do akumulatorów, a jedynie pozostała jej część trafia finalnie do sieci elektroenergetycznej. Jest to optymalny sposób zarządzania nadwyżkami energii pochodzącymi z instalacji fotowoltaicznej.
Jest to nic innego, jak zwiększenie autokonsumpcji z odnawialnych źródeł energii przy jednoczesnym obniżeniu zakupu energii z sieci
stwierdza ekspert z firmy BMZ.
Takie zarządzanie energią ma miejsce w momencie, gdy nasza instalacja fotowoltaiczna rzeczywiście produkuje energię. Jednak co w wypadku, gdy z powodu złych warunków pogodowych produkcja z fotowoltaiki jest bardzo mała lub nawet zerowa?
Tryb II - wykorzystywanie nadwyżek
Kiedy produkcja z instalacji PV jest niewystarczająca, aby pokryć chwilowe zapotrzebowanie na energię dla budynku, odbiorniki muszą być w pierwszej kolejności zasilane poprzez magazyny energii. Tak więc akumulatory powinny być przygotowane na taką ewentualność już wcześniej. Dopiero gdy energia zgromadzona w magazynach wyczerpie się, system zacznie pobierać energię z sieci elektroenergetycznej.
Tryb III - tryb awaryjny
Magazyny energii mogą być również przydatne w momencie, gdy dojdzie do awarii sieci zewnętrznej. W takim wypadku akumulatory przejmują zasilanie odbiorników w trybie zasilania rezerwowego.
W przypadku braku zasilania od zakładu zewnętrznego system magazynowania energii powinien zapewnić podtrzymanie awaryjne
podkreśla Mykhailo Sorochynskyi.
Dzięki temu magazyny energii będą w stanie zapewnić nieprzerwane dostawy energii elektrycznej do budynku. To, jak długo urządzenia będą mogły pracować w trybie autonomicznym oczywiście zależy od ich pojemności i stopnia naładowania baterii. Im będzie ona większa, tym dłużej magazyn będzie w stanie samodzielnie pokryć zapotrzebowanie na energię dla budynku. Pamiętajmy jednak, że magazyn energii musi być dobrany do indywidualnych potrzeb klienta oraz do mocy instalacji fotowoltaicznej. Należy wystrzegać się dobierania możliwie jak największego magazynu - pod względem ekonomicznym taka inwestycja nie zwróci się nigdy. Natomiast okres zwrotu dobrze dobranego magazynu to, wedle słów eksperta, 14 lat. Przy uwzględnieniu możliwego dofinansowania - 7 lat.
Tryb IV - współpraca z siecią zewnętrzną
Jeśli dojdzie do sytuacji, gdy instalacja fotowoltaiczna nie będzie w stanie produkować energii potrzebnej do zasilania magazynów, to będą one ładowane za pomocą sieci zewnętrznej. Dzięki temu urządzenie pozyska energię niezbędną do funkcjonowania domowego systemu. Jak zaznacza ekspert, najlepiej jeśli magazyn energii będzie ładowany w nocy, gdy ceny energii są najniższe, i rozładowywany w czasie największego popytu na energię elektryczną. Czas i moc ładowania można dowolnie ustawić w aplikacji mobilnej obsługującej instalację fotowoltaiczną.
Z takiego trybu można skorzystać w sytuacji, gdy produkcja z paneli fotowoltaicznych w ciągu danego okresu jest bardzo mała. Wtedy też magazyn energii jest pozbawiony jednego ze źródeł zasilania. Konieczne jest więc ładowanie go za pomocą energii z sieci.
Rentowność magazynu energii a tryby jego pracy
Na całkowity roczny zysk z systemu łączącego w sobie mikroinstalację PV i magazyn energii składają się m.in.: roczne zyski z magazynowania nadwyżek OZE oraz roczny zysk z zakupu/sprzedaży energii z sieci elektroenergetycznej. Jak na dłoni widać więc, że maksymalizacja autokonsumpcji zwyczajnie się opłaca. Im więcej energii zaoszczędzimy dzięki jej magazynowaniu, tym szybciej zwróci się nam inwestycja w magazyn energii. Tak więc warto umiejętnie dobierać tryby pracy falownika hybrydowego do aktualnego zapotrzebowania.
Wydaje się, że są to drobne kwestie. Jednak mają one bezpośredni wpływ na opłacalność magazynu energii
zaznacza ekspert z firmy BMZ.
Artykuł powstał na podstawie materiałów z cyklu Webinarowa Środa
