Strona główna > Magazyny energii

Magazyny energii

Magazyn energii, jak sama nazwa wskazuje to urządzenie, w którym gromadzona i przechowywana jest energia elektryczna wyprodukowana w okresach czasu, kiedy jej produkcja dla domu, firmy lub innego obiektu/obszaru, jest większa niż aktualne zapotrzebowanie. W chwili, kiedy bieżąca produkcja prądu nie zaspokaja w 100% zapotrzebowania, magazyn energii pełni funkcję baterii, z której prąd jest pobierany. Głównym celem używania magazynów energii jest możliwość bilansowania zapotrzebowania na prąd z jego produkcją.

Rozwój odnawialnych źródeł energii wymusza na właścicielach takich instalacji, a także podmiotach odpowiedzialnych za utrzymywanie w całym systemie elektro-energetycznym odpowiednich parametrów pracy sieci, inwestycje w tego typu urządzenia. Rozwój OZE czyli głównie fotowoltaiki oraz wiatraków powoduje, że coraz większym wyzwaniem staje się bilansowania popytu z podażą prądu. Magazyny energii rozwiązują ten problem.

Liczba dostępnych na rynku urządzeń stale wzrasta. Pojawiają się coraz to inne firmy chcące zarobić na tym rynku. Producenci magazynów energii to nie tylko duże korporacje znane z produkcji innych elementów elektronicznych czy energetycznych. To przede wszystkim nowe spółki. Brak znajomości rynku dla wielu z nas może stanowić problem związany z wyborem odpowiedniego urządzenia. Z pomocą przychodzą dwa narzędzia jakie przygotowaliśmy dla Was na naszych stronach. Pierwsze to ranking magazynów energii, gdzie znajduje się zestawienie firm i modeli, które naszym zdaniem są najlepsze na rynku. Druga strona oferuje porównanie magazynów energii. Wprowadzając m.in. moc instalacji otrzymamy informacje na temat rekomendowanych urządzeń.

Rodzaje magazynów energii

Jakie w takim razie znamy rodzaje urządzeń, które wykorzystujemy do magazynowania energii elektrycznej? Z punktu widzenia technologii możemy zastosować następujący podział:

  • elektryczne (np. kondensator)
  • chemiczne/elektrochemiczne (np. akumulatory)
  • termiczne (np. magazyn ciepłej wody)
  • mechaniczne (np. elektrownia szczytowo-pompowa)

Najpopularniejsze i najbardziej znane to oczywiście akumulatory, które są ładowane w ciągu wietrznego i słonecznego dnia, gdy produkcja energii elektrycznej jest ze strony wiatraków i instalacji fotowoltaicznych największa. Urządzenia oddają energię po zachodzie słońca.

Magazynowanie energii w ciepłej wodzie polega na jej podgrzewaniu za pomocą prądu, a następnie wykorzystaniu np. w cieciach ciepłowniczych.

Wykorzystanie elektrowni szczytowo-pompowej jako magazynu energii to jeden z najbardziej znanych sposobów utrzymywania znamionowych parametrów pracy w dużych elektrowniach. W chwili mniejszego zapotrzebowania na energię elektryczną, chcąc jednocześnie utrzymać najbardziej optymalne parametry pracy, dające największą sprawność, energia produkowana przez elektrownie jest wykorzystywana do pompowania wody do górnego zbiornika wodnego. Woda tam znajdująca się jest wykorzystywana do uruchomienia elektrowni wodnej, która może być natychmiast włączona w chwili większego zapotrzebowania na prąd.

Wcześniej opisane rodzaje różnią się także kosztami. Ceny magazynów energii różnią się bardzo. Mamy tu na myśli nie tylko koszt budowy, ale przede wszystkim różnice w kosztach eksploatacji oraz długości wykorzystania.

Możemy także wyróżnić rodzaje akumulatorów ze względu na czynnik, wykorzystywany do magazynowania. W takim przypadku wyróżniamy magazynowanie w:

  1. Ciele stałym (marmur, piaskowiec)
  2. Cieczy (woda)
  3. Powietrzu (sprężenie)

Coraz częściej występującym podziałem jest ten związany z mocą. Ze względu na moc magazynów energii możemy podzielić je na:

  1. Magazyn małych mocy - do 10 kWh
  2. Magazyn średnich mocy - do 50 kWh
  3. Magazyn dużych mocy - powyżej 50 kWh

Magazyn energii elektrycznej - zasada działania

Zasada działania jest bardzo prosta i można ją streścić tak naprawdę w jednym zdaniu:

Magazyny energii to urządzenia, które magazynują energię elektryczną wyprodukowaną w ilości większej od tej, którą obecnie jesteśmy w stanie wykorzystać, a którą możemy zużyć w chwili kiedy zapotrzebowanie na prąd jest większe od produkcji prądu.

W praktyce takie bilansowanie popytu z podażą ma miejsce przy produkcji prądu z OZE. Bieżące zapotrzebowanie urządzeń jest zaspokajane bezpośrednio z produkcji. Nadwyżka ładuje nam magazyn energii.

Na przykładzie instalacji fotowoltaicznej magazynowanie ma miejsce w ciągu słonecznego dnia, kiedy rodzice pracują, a dzieci są w szkole. Po zmroku, kiedy wszyscy wracają do domu do sieci włączamy telefony, komputery, sprzęt RTV i AGD, więc większe zapotrzebowanie na prąd jest pobierana z naszych akumulatorów wchodzących w skład magazynu energii.

Do czego wykorzystujemy magazyn energii?

Poznaliśmy już definicję magazynów energii, ich rodzaje oraz zasadę działania. Teraz skupimy się na ich praktycznym wykorzystaniu. Zaczniemy od najstarszego wykorzystania w energetyce zawodowej. Praktycznie od zawsze duże elektrownie jako magazyny stosują ich mechaniczne rodzaje czyli elektrownie szczytowo-pompowe. Tego typu obiekty mają zdecydowanie największą moc, pojemność i potencjał do wykorzystania.

W obecnych czasach bardzo intensywny rozwój OZE, a co za tym idzie instalacji rozproszonych takich jak fotowoltaika, zwiększa wyzwania stojące przez Operatorami Sytemu Dystrybucyjnego. W najbliższych latach wykorzystywanie magazynów do tak naprawdę wyspowej pracy instalacji fotowoltaicznych będzie coraz bardziej popularne. Z jednej strony ma to podnieść bezpieczeństwo całego systemu elektro-energetycznego w Polsce, z drugiej ma być najbardziej ekonomicznie uzasadnione z punktu widzenia właściciela fotowoltaiki, który oddając nadprodukcję do sieci ma zarabiać coraz mniej.

Akumulatory do fotowoltaiki

W przyszłości być może bardziej popularną nazwą magazynów energii będą akumulatory do fotowoltaiki. Nie będzie tak ze względu na sumaryczną moc i ich pojemność, ale ze względu na liczbę zainstalowanych urządzeń do magazynowania energii w ciągu dnia poprzez instalację fotowoltaiczną. W Polsce za chwilę będziemy mieli ponad 500 tys. instalacji fotowoltaicznych. Organy i firmy odpowiedzialne za niezawodną pracę systemu elektro-energetycznego będą dążyć do tego, żeby jak największa liczba prosumentów kupiła magazyn energii. O wiele łatwiej jest wtedy zarządzać pracą całego systemu. Być może fotowoltaika z akumulatorami będzie za kilka lat obowiązkowa, a montowanie ich bez tego typu baterii zostanie zabronione.

Baterie do fotowoltaiki dla domu

Magazyn energii w domu to nie tylko zewnętrzne urządzenie, w które można dobrowolnie wyposażyć instalację fotowoltaiczną. Za magazynowanie energii może być odpowiedzialne zupełnie inne urządzenie czyli auto elektryczne. Liczba samochodów elektrycznych stale wzrasta. Ładowanie akumulatorów to nic innego jak jeden ze sposobów magazynowania prądu. W takiej konstrukcji produkcja własnego prądu daje nie tylko niższe rachunki za prąd, ale także wymierne oszczędności związane z kosztami zakupu paliwa.

To jaką magazyny energii powinny mieć pojemność powinniśmy skonsultować z doradcą technicznym, który na podstawie naszego dobowego zużycia prądu i mocy samej instalacji PV dobierze odpowiednie urządzenie.

Korzyści płynące z magazynowania energii z odnawialnych źródeł energii to:

  • niezależność energetyczna - nie interesują nas przerwy do dostawach prądu wynikające np. z uszkodzeń w sieci po wichurach
  • ekonomia - rynek będzie promował tych uczestników, którzy całą wyprodukowaną energię zużyją sami. Już teraz oddając energię do sieci, wraca do nas tyko 80%
  • brak kosztów przyłączenia/pozwoleń - wyspowe systemy to idealne rozwiązanie dla osób posiadających działki rekreacyjne. Coraz wyższe koszty wykonania przyłącza i opłaty stałe za posiadanie licznika mobilizują do tego, aby zainstalować domowe źródło energii

Magazyny energii dla firm

Magazynowanie energii to wyzwanie nie tylko dla Kowalskiego. Firmy coraz chętniej inwestują w instalację fotowoltaiczną. Zasada działania opisana wyżej dla klientów indywidualnych jest taka sama dla firm. Im więcej wyprodukowanej energii zużyjemy sami tym lepiej. Różnica polegać może na trudności w doborze odpowiedniej mocy magazynu. Przedsiębiorstwa zużywają dużo energii w godzinach pracy, a praktycznie w ogóle w chwili kiedy zakład jest zamknięty. Najczęściej chwilowe szczytowe zapotrzebowanie na prąd nie jest zaspokajane w 100% przez własną instalacje. Kluczem do sukcesu powinno być w tym wypadku nieprzewymiarowanie mocy magazynu energii, tak aby odrzucając skrajne wartości chwilowego zapotrzebowania móc w jak największym stopniu pokryć zapotrzebowanie własnym źródłem, a nadwyżkę pobrać z sieci. Kalkulator magazynów energii jaki dostępny jest na naszej stronie z pewnością ułatwi przprowadzenie takiej analizy.

Ciekawymi ofertami dla firm jest także zakup ładowarek do samochodów elektrycznych. Pracodawca może w ten sposób promować i rozliczać część wynagrodzenia lub premii w postaci "tankowania" auta.