Z tego artykułu dowiesz się
Magazyn energii jako zasilanie awaryjne
Zastosowanie magazynów energii do magazynowania energii i zasilania awaryjnego jest rozwiązaniem sprawdzającym się zarówno w przypadku przedsiębiorstw, jak i gospodarstw rolnych oraz domów prywatnych.
W pierwszym przypadku może on bowiem skutecznie zastępować UPS-y, które podtrzymują pracę kluczowych urządzeń z punktu widzenia profilu działalności firmy podczas przerw w dostawach energii wywołanych awariami sieci energetycznej. W uproszczeniu magazyny będące zasilaniem awaryjnym w firmach pozwalają więc zminimalizować czas przestojów, a co za tym idzie wynikające z nich straty.
Jeśli chodzi o rolników, kwestia zasilania awaryjnego jest niezwykle istotna, zwłaszcza w przypadku silnie zmechanizowanych gospodarstw rolnych, w których większość maszyn i urządzeń swoje działanie opiera na zasilaniu elektrycznym. Wystarczy jedynie wyobrazić sobie jakie straty może spowodować przerwa w dostawach energii, sprawiająca, że np. chłodnie z mlekiem przestają działać. Dzięki magazynom energii rolnicy nie muszą się więc już obawiać takiego scenariusza.
I choć w domach przerwy w dostawach energii elektrycznej nie są tak uciążliwe, chociażby pod względem wielkości strat, jakie mogą one wygenerować. Nie są one także niczym przyjemnym. Zwłaszcza jeśli awaria trwa kilka dni lub jest wynikiem zamieszek czy ataków terrorystycznych. Dlatego też także w nich dla uniezależnienia się od krajowych dostawców prądu warto nie tylko postawić na montaż instalacji fotowoltaicznej, ale także magazyn energii. Pamiętajmy, że ten rynek bardzo szybko się rozwija, a producenci magazynów energii tworzą coraz lepsze urządzenia.
Od czego zależy czas zasilania realizowany przez magazyn energii?
Jak więc widać zastosowanie magazynów energii także w roli zasilania awaryjnego jest rozwiązaniem niezwykle opłacalnym zarówno ze względów ekonomicznych, jak i związanych z wygodą życia. Decydując się na nie, należy jednak dobrać je odpowiednio do swoich potrzeb, tak aby czas, przez który będzie podtrzymywane zasilanie przez magazyn energii spełniał je w pełni. A do tego sprawdzić, czy na pewno są one wyposażone w odpowiednią technologię pozwalającą nie tylko magazynować energii z nadwyżek i wykorzystywać ją w okresach, kiedy instalacja fotowoltaiczna nie pracuje lub pracuje mniej wydajnie np. w nocy, czy zimą, ale także zasilać urządzenia awaryjnie.
Moc i pojemność kluczowymi parametrami
To na, ile wystarczy, zależy natomiast od jego dwóch parametrów mocy oraz pojemności. Urządzenie o dużej pojemności oraz niskiej mocy znamionowej są bowiem w stanie zasilić niewielką ilość najpotrzebniejszych urządzeń domowych, takich jak lodówka, czy też sterowanie ogrzewaniem. Z kolei te o małej pojemności jednak dużej mocy mogą z powodzeniem zasilać awaryjnie wszystkie urządzenia w domach, jednak przez krótki czas. Dlatego tak ważne jest dobranie tych parametrów do indywidualnych potrzeb.
Czym jest pojemność w magazynie energii?
Pojemność magazynu energii określa to, jak dużo energii elektrycznej jest możliwe do skumulowania w nim. Określana jest ona najczęściej za pomocą kilowatogodzin (kWh) lub amperogodzin (Ah), podobnie jak, chociażby akumulatorach samochodowych. Obliczana jest ona na podstawie napięcia, na jakim pracuje magazyn energii, a także pojemności akumulatora wyrażonej w Ah. Oznacza to więc, że magazyny energii wyposażone w akumulator o pojemności 150 Ah pracujące na napięciu 12 V są w stanie zgromadzić około 1,8 kWh.
Czym jest moc magazynu energii?
Moc magazynu energii (znamionowa) informuje natomiast o tym, ile jest on w stanie dostarczyć energii w danym momencie. Wyrażana jest ona za pomocą kilowatów (kW).
Jak obliczyć potrzebną do zasilania awaryjnego moc i pojemność magazynu energii?
Aby obliczyć to, na jak długo wystarczy prądu czerpanego z magazynu energii, należy przede wszystkim określić, jakie urządzenia ma on zasilać, a następnie wyliczyć ich łączną maksymalną moc oraz dzienny pobór energii w kWh. Dzięki temu można sprawdzić, czy dany model baterii pozwalający na magazynowanie energii, wyposażony w akumulatory kwasowo ołowiowe lub litowo jonowe, jest w stanie zasilić wszystkie, czy też wyłącznie wybrane urządzenia i na jak długo.
Moc magazynu energii a czas zasilania
Przykładowo, jeśli dla łącznej mocy zasilanych urządzeń, za pomocą instalacji fotowoltaicznych, wynoszącej 200 W oraz ich poboru mocy na poziomie 1,5 kWh dziennie, magazyn energii o pojemności:
- 2 kWh — zapewni zasilanie na około 1,5 dni,
- 3 kWh — zapewni zasilanie na 2 dni,
- 6 kWh — zapewni zasilanie na 4 dni,
- 9 kWh — zapewni zasilanie na 8 dni.
Jak więc widać odpowiednie dobranie ich mocy i pojemności jest w stanie zapewnić zasilanie awaryjne nawet podczas trwania kilkudniowych awarii sieci.
Dodatkowe warunki, jakie musi spełniać magazyn energii, aby mógł być traktowany jako zasilanie awaryjne
Aby móc posługiwać się magazynami energii do zasilania awaryjnego, muszą one spełniać trzy podstawowe warunki, które wpływają także na ich cenę. Pierwszym z nich jest działanie urządzeń w momencie, kiedy nie działa sieć. Ze względów bezpieczeństwa zarówno instalacje fotowoltaiczne, jak i baterie naszym kraju posiadają bowiem zabezpieczenia antywyspowe, które sprawiają, że w momencie, kiedy sieć energetyczna nie działa, one także nie działają. Dlatego też do korzystania z nich w sytuacjach awaryjnych potrzebna jest dodatkowa funkcja realizowana przez elektronikę, która odłącza instalację od sieci i pozwala inwerterom magazynów energii czerpać prąd z nich bez wzorców.
Kolejną kwestią jest to, że urządzenia działające na bazie akumulatorów litowo jonowych (li-ion) czy kwasowo ołowiowe, muszą działać z pełną mocą nawet bez sieci. Tanie modele mają bowiem to do siebie, że w trybie off-grid ich moc nominalna spada i to nawet o 80%. Przez co zasilanie awaryjne z ich użyciem jest nieskuteczne lub tworzy znaczne ograniczenia.
Ponadto ciekawym rozwiązaniem umożliwiającym bez ograniczeń korzystać z magazynów energii jest elektronika, która pozwala ładować akumulatory litowo jonowe za pomocą energii produkowanej przez instalację fotowoltaiczną nawet w sytuacji awarii sieci energetycznej. Dzięki temu urządzenia mogą być stale zasilane przez magazyny energii bez żadnych ograniczeń, jeśli chodzi o ilość dni. Takie instalacje są jednak droższe od standardowych rozwiązań.
Podsumowując, to na, ile wystarczy prądu z magazynów, zależy przede wszystkim od tego, jakie urządzenia mają one zasilać, tego w jakie akumulatory są wyposażone, a także ich mocy oraz pojemności, istotna jest także sprawność akumulatorów, na którą wpływ ma liczba cykli ładowania. Dodatkowo decydując się na ich podłączenie do instalacji fotowoltaicznej, warto także zadbać o to, aby umożliwiały one w pełni korzystanie z nich jak z awaryjnych zasilaczy. Dzięki temu ich montaż nie tylko pozwoli uniknąć niekorzystnych rozliczeń z zakładami energetycznymi zarówno dla domu, jak i firm, ale także da gwarancję pełnej niezależności w razie awarii sieci.
