Akumulator w instalacji fotowoltaicznej – jak wybrać oraz czy się opłaca?

Właściciele przydomowych mikroinstalacji fotowoltaicznych najczęściej korzystają z systemu opustów. Co to oznacza? Oznacza to, że przekazują wyprodukowaną przez instalację, ale nie wykorzystaną na własne potrzeby energię elektryczną, do sieci, nie otrzymując za nią pieniędzy, tylko możliwość korzystania z niej bez żadnych dodatkowych opłat (koszt zakupu). Energię „przechowywaną w sieci” możne wykorzystać jedynie w 70-80%:

  • 70% → instalacja powyżej 10kWp (maksymalnie 50 kWp)
  • 80% → instalacja do 10 kWp.

Innymi słowy: korzystając z systemu opustów tracimy od 20% do 30% energii, którą wyprodukowała nasza instalacja PV. 

Kiedy system opustów działa na naszą niekorzyść

Im większa nadprodukcja energii, w tym mniej korzystnej finansowo sytuacji jesteśmy. Nigdy bowiem nie wykorzystamy nadwyżek w 100%. Oznacza to, że wyprodukowany prąd nie został przez nas (nasze urządzenia) wykorzystany w całości, tylko w większości przesłany do dystrybutora energii elektrycznej.

Dlatego tak ważne jest skonfigurowanie instalacji PV w taki sposób, by uzyskać maksymalny stopień samowystarczalności energetycznej, a co za tym idzie,  minimalizować straty związane z oddawaniem wyprodukowanej energii do publicznej sieci energetycznej.

Jak uzyskać samowystarczalność energetyczną

Jeśli chcemy uzyskać całkowitą samowystarczalność energetyczną (100%), nadmiar energii z fotowoltaiki powinniśmy przekierować do pompy ciepła, grzejnika, suszarki lub innego odbiornika akumulującego energię. Jeśli zdecydujemy się na akumulator do fotowoltaiki (instalacja Off-grid), będziemy mogli zmagazynować energię elektryczną wyprodukowaną przez nasz system PV i wykorzystać nadwyżki w dowolnym czasie. 

Jakie są zalety takiego prywatnego magazynu energii?

  • możliwość praktycznie nieograniczonego korzystania z energii pozyskanej dzięki pracy instalacji fotowoltaicznej, także gdy instalacja nie pracuje
  • możliwość lepszego i bardziej efektywnego zagospodarowania nadwyżek energii
  • niezależność od zewnętrznego dostawcy energii

Można także podłączyć naszą instalację fotowoltaiczną  do 2 różnych i niezależnych od siebie źródeł magazynowania energii: 

  • on-grid: podłączamy instalację do sieci energetycznej i wykorzystujemy system opustów do magazynowania nadwyżek energii (po mniej opłacalnych kosztach)
  • off-grid: magazynujemy nadwyżki energii elektrycznej w naszym prywatnym magazynie (akumulatorze), a kiedy zostanie on w optymalny sposób napełniony, możemy resztę nadwyżki magazynować w sieci energetycznej w oparciu o system opustów

Magazynowanie energii we własnym zakresie zawsze wymaga zakupu akumulatora

Akumulator AGM

Jeżeli chcemy za pomocą zmagazynowanej energii elektrycznej zasilać lodówkę albo pojazd elektryczny, nasz wybór powinien paść na akumulator AGM. To akumulator z elektrolitem ciekłym, w których kwas jest uwięziony między ołowianymi płytami w matach szklanych.

Akumulator taki ma wysoką tolerancję na szybkie rozładowania i doładowania. Nie powinno się go jednak zostawiać rozładowanym na więcej niż 24 godziny. Żywotność akumulatora MG szacuje się na 400 cykli. Bateria jest odporna na wysokie ciśnienie w celach, co oznacza mniejsze ryzyko gazowania, czyli zwiększoną wydajność prądową – można stosować je do urządzeń o stałym dużym obciążeniu. 

Akumulator żelowy 

Jeżeli z akumulatora mają być zasilane takie urządzenia jak telewizor, domowe oświetlenie albo prąd ma służyć do ładowania telefonów czy tabletów, powinniśmy decydować się na akumulator żelowy. To akumulator z elektrolitem ciekłym, w którym kwas został zagęszczony krzemionką, dzięki czemu ma konsystencje żelu.

Z uwagi na fakt, że akumulatory żelowe bardzo lubią być wolno ładowane  – doskonale sprawdzają się w systemach pracy wolnego rozładownia oraz doładowania – świetnie współpracują z systemami fotowoltaicznymi. Bardzo szybkie doładowanie może być dla takiego akumulatora po prostu szkodliwe. Żywotność akumulatora żelowego szacuje się na 400 cykli. 

Akumulatorom żelowym nie szkodzi pozostawienie ich w ujemnej temperaturze (oczywiście jeśli są naładowane). Niska temperatura powoduje, zmniejszenie pojemności akumulatora, ale go nie uszkadza. Gdy temperatura otoczenia wzrasta, pojemność akumulatora powraca do pełnej pojemności.

Akumulator litowo-jonowy

Ten rodzaj akumulatorów bardzo dobrze nadaje się do instalacji fotowoltaicznych. Akumulator litowo-jonowy zbudowany jest w kształcie plastra, który jest szczelnie zamknięty przez folię laminowaną.

Do głównych zalet ogniw litowo-jonowych możemy zaliczyć:

  • bardzo małą wagę
  • małą objętość ogniw
  • wysokie napięcie jednostkowe
  • absolutny brak efektu pamięciowego
  • dużą gęstość energii
  • długą żywotność
  • niski stopień samorozładowania
  • przyjazność dla środowiska naturalnego

Akumulator kwasowy 

Akumulatory kwasowe nie sprawdzają się do pracy w systemach fotowoltaicznych. Przede wszystkim dlatego, że nie są one przystosowane do pracy cyklicznej. Nie lubią pozostawać w stanie niezupełnego naładowania, gdyż bezpowrotnie tracą wtedy swoją pojemność.

Ponieważ w systemie PV akumulator ładuje się wolno i trudno przewidzieć – zwłaszcza przy gorszej pogodzie – ile czasu mu to zajmie (a co za tym idzie: ile czasu akumulator kwasowy będzie pozostawał w stanie niezupełnego naładowania), istnieje bardzo duże prawdopodobieństwo, szybkiego wyeksploatowania takiej baterii.

Autor